NMOS在充电桩上的应用

科创闲谈 2025-05-31 趣味人生 92682

随着新能源汽车的热门，作为汽车配套充电桩也要求更快的充电速度。充电桩一般分为直流充电桩和交流充电桩，直流充电桩功率较大被叫做“快充”。快充要求对功率半导体的性能也提出了更高的要求，从高压功率转换到低压安全控制场景，NMOS凭借高耐压、大电流、低导通电阻、快速开关等特性，成为充电桩电路中的关键器件。本文从NMOS充电桩应用场景，解析其技术优势。

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NMOS在充电桩的应用

NMOS在充电桩中发挥了关键的作用。高压功率转换时，作为Boost电路开关管用于PFC电路提升功率因数，还在DC-DC转换中作为主开关管，其低导通电阻、高耐压等级、高频特性，提升效率、满足防护需求并助力小型化。充电控制与路径管理中，可接收指令通断充电回路、切换电源，低栅极驱动电压简化设计，支持能量双向流动。安全保护上，能快速应对过压、过流、短路、过热等情况，吸收瞬时能量，适应户外环境。

在电池管理系统中，NMOS可导通均衡电阻对串联电池组中电压过高的单节电池放电，实现容量均衡，还为BMS芯片、传感器提供电源，通过负载开关实现休眠模式低功耗。其低泄漏电流减少电池静态损耗，高输入阻抗确保控制信号稳定，助力充电桩对电池的精细调控，提升充电安全性与电池寿命，在新能源汽车充电设备的高效稳定运行中不可或缺。

选型指南

为充电桩选型NMOS管时，需优先考量高压场景的耐压与效率。高压功率转换模块中，PFC及DC-DC电路需600V-1200V耐压型号（如HKTD4N65，650V耐压），满足母线电压及浪涌防护需求，同时低导通电阻（如HKTD80N06在20A时仅8mΩ）可降低大功率转换损耗，提升效率。高频开关特性（纳秒级开关时间）适配LLC谐振等电路，减小磁性元件体积，助力充电桩小型化。

充电控制与保护环节，选择2.0-4.0V低栅极阈值电压型号（如HKTD5N50），兼容主控芯片驱动，简化电路设计；搭配宽温度范围（-55~+150℃）与高雪崩能量耐量（如250mJ），适应户外严苛环境，快速响应过压、过流故障，保障充电安全。低压BMS场景需低泄漏电流（≤100nA）型号，减少电池静态损耗，确保均衡控制与电源分配的稳定性，兼顾全场景性能与可靠性。

结语

随着新能源汽车普及，充电桩未来将向着更高功率密度需求、双向能量流动支持发展。而NMOS凭借高压、大电流、高效能的特性，促进充电桩从“功能实现”到“性能优化”。快充技术迭代的背景下，NMOS将在更高耐压、更低损耗、更智能控制方向持续演进，合科泰将助力充电桩向“安全、高效、便捷”的目标迈进。

审核编辑 黄宇

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