采用工业功率MOSFET的锂离子电池解决方案

由于受2019年底以来COVID19的影响，新的生活模式漸漸形成，DIY（自己动手制作）的趋势也越来越大，对电动工具和割草机的需求也在增加。 最近，一些工業工具（专业用途）的产品都可以在商場家品部的楼层中被发现，以针对家用市場。

过去，AC型（带电源线的电源）产品是主流，但 DC型（由锂离子电池供电）产品由于工作范围没有限制并且可加工性好而一直在增加。 在这个电路中，功率半导体做了非常重要的工作。 事实上，锂离子电池配备了保护电路，以确保在 发生异常时的安全。 那么，生产商在计划和制造这些产品時有那些期望并遇到什么问题呢？

客户的期望：“高可靠性”和“压制温升”

高可靠性：由于它是一個在电池发生异常（例如过电流）时关闭电 源线的关键器件，因此功率器件必须难 以損壞。

压制温升：由于在大电流流动时电池中电源线上的损耗会产生热量，因此锂离子电池的安全性受到威胁。 对于锂离子电池来说，减少这种损耗非常重要。 因此，用于关断的功率器件也需要较低的损耗（=较低的导通电阻）。

节约BOM成本：在确保与现有产品相同的安全水平同时减少BOM成本 。

瑞萨电子的功率器件可以怎樣支持这些客户的期望和挑战呢？

瑞萨电子的思考：不仅解决功率半导体，还包括外围 元件等问题

针对汽车和工业领域“高可靠性”和 “低损耗”的市场要求，瑞萨电子准 备了功率MOSFET系列。 我们的产品价值廣受客户认可，因此，我们 的设备被全球廣泛应用。 如果您有兴趣，请参阅链接（汽车链接，工业链接）。 下一代产品的开发重点是提高性能（=更低的导通电阻）， 但这种性能改进也有一天会受到限制。

因此，我们将电阻器聚焦用于电流检测（=分流电阻器），该电阻器也插入锂离子电池的电源 线上。 当电流流动时，该分流电阻器产生 的热量与功率半导体一样多。为了减少这种热量在分流电阻器中的产 生，电阻值必须降低，但也有副作用。 较低的电阻值会降低分流电阻的信号 电平，并且需要进行信号检测以检查电路和 产品配置（在最坏的情况下，成本上升）。 为了降低该分流电阻的电阻值， 还具有电阻值不能为“零” 的限制。因此，基本上系统的性能改进取决于功率半导体。

为了突破这一权衡问题，“无分流解决方案”正在 研发中，该解决方案可以通过具有电流检测 功能的功率MOSFET与BMIC相结合来实现（电池管理IC：请参阅链接，在这 种情况下使用RAJ240100GFP）。 這可以減少“分流电阻器”（其中一個发热因素），並可以大大降低温度。 此外，与 MOSFET 和分流电阻的 BOM 相比，它可以降低约 6%。 我们相信，这将进一步提高锂离子电 池的安全性，並扩大可用的应用范围，例如在相同的热量下能够支持更高的输出。

除此之外，瑞萨提供了数十种全新的“成功产品组合”， 引入了整体解决方案。

审核编辑：郭婷