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CTS開發用于日立sic基電動汽車動力模塊的電流感測

來源：金洛鑫瀏覽：- 發布日期：2025-08-29 14:24:16【大中小】

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CTS開發用于日立sic基電動汽車動力模塊的電流感測

在全球倡導環保與可持續發展的大背景下,電動汽車產業正以前所未有的速度蓬勃發展,已然成為汽車電子晶振行業變革的重要驅動力.在電動汽車技術不斷革新的進程中,碳化硅(SiC)作為一種極具潛力的寬禁帶半導體材料,正逐漸嶄露頭角,掀起了電動汽車動力模塊的關鍵變革.與傳統硅基器件相比,SiC材料具備卓越的物理特性,為電動汽車帶來了顯著的性能提升.其禁帶寬度約為硅的三倍,這使得SiC器件能夠承受更高的電壓和溫度,且具有更低的導通電阻和開關損耗.在電動汽車的牽引逆變器中,采用SiCMOSFET可大幅提高功率密度,使逆變器在更小的體積內實現更高的功率輸出.相關數據顯示,使用SiCMOSFET替代傳統硅基IGBT,可使逆變器的功率密度提升約3倍.這不僅有助于車輛的輕量化設計,還能減少車內布線復雜度,優化空間布局,讓電動汽車的內部構造更加簡潔高效.SiC的高效能特性在提升電動汽車續航里程方面也表現突出.由于其低損耗特性,在車輛行駛過程中,電能轉化為機械能的效率更高,從而降低了整車能耗.以某款電動汽車為例,在采用SiC功率器件后,其續航里程相比使用硅基器件時增加了約10%,有效緩解了消費者的"里程焦慮".在充電環節,SiC技術同樣發揮著重要作用.搭載SiC器件的車載充電器(OBC)和直流-直流(DC-DC)轉換器,能夠實現更高的充電效率,縮短充電時間.如一些支持800V高壓快充的電動汽車,借助SiC技術,可在短短十幾分鐘內將電量從20%充至80%,大大提升了用戶體驗,讓充電不再是漫長的等待.

SiC材料的高熔點和良好的熱導率使其能夠在高溫環境下穩定工作.其熔點高達2830℃,約為硅的兩倍,熱導率是硅的三倍以上.這一特性對于電動汽車的散熱管理至關重要.在電動汽車運行過程中,功率器件會產生大量熱量,傳統硅基器件在高溫下性能會受到影響,甚至可能出現故障.而SiC器件憑借其耐高溫晶振特性,可在更高的溫度下正常工作,減少了對復雜散熱系統的依賴,降低了車輛的散熱成本和重量,為電動汽車的穩定運行提供了有力保障.SiC的高頻特性也為電動汽車帶來了諸多優勢.在開關頻率方面,硅IGBT的開關頻率絕對上限約為100kHz,而SiC可將這一數值提高一個數量級,達到約1MHz.更高的開關頻率使得電力電子設備能夠使用更小的磁性元件和電容,進一步減小了設備體積和重量,同時還能降低電磁干擾,提高系統的穩定性和可靠性.在電動汽車的電機驅動系統中,采用SiC器件可使電機的控制更加精準,運行更加平穩,降低電機噪聲,提升車內的靜謐性和舒適性,讓駕駛體驗更加愜意.
隨著SiC技術在電動汽車動力模塊中的廣泛應用,電流感測對于SiC基動力模塊的重要性也日益凸顯.電流感測就像是SiC基動力模塊的"眼睛",能夠實時監測電流的變化,為整個動力系統的穩定運行和高效控制提供關鍵數據支持.在SiC基動力模塊中,由于SiC器件的高功率密度和快速開關特性,電流的變化更加復雜和迅速,這就對電流感測技術提出了更高的要求.在電流感測領域,CTS公司堪稱行業的佼佼者,擁有深厚的技術底蘊和卓越的創新能力,在全球范圍內贏得了廣泛的認可與信賴.CTS專注于為各類復雜應用場景提供高精度,高可靠性的電流感測解決方案,產品廣泛應用于航空航天晶振,工業自動化,醫療設備以及交通運輸等眾多關鍵領域,憑借其出色的性能和穩定的質量,成為眾多知名企業的首選合作伙伴.

當談及CTS用于日立SiC基電動汽車動力模塊的電流感測技術時,霍爾效應技術是其中的核心所在.霍爾效應,這一由美國物理學家霍爾于1879年發現的電磁效應,為現代電流感測技術奠定了堅實的基礎.其原理基于載流子在磁場中受到洛倫茲力的作用.當電流通過置于磁場中的導體時,電子的運動方向會因洛倫茲力而發生偏轉,從而在導體的兩側產生電勢差,這個電勢差即為霍爾電壓.通過精確測量霍爾電壓的大小,就能準確推算出流過導體的電流值.CTS晶振在應用霍爾效應技術時,展現出了非凡的技術實力,使得該技術在SiC基動力模塊電流感測中具備諸多顯著特點.高精度是其最為突出的優勢之一,得益于先進的信號處理算法和精密的制造工藝,CTS電流傳感器能夠實現極高的測量精度,可精確檢測到微小的電流變化,為動力模塊的精準控制提供了可靠的數據支撐.例如,在某些對電流精度要求苛刻的應用場景中,CTS傳感器的測量精度可達到±0.1%,遠遠超過了行業平均水平.寬電流范圍也是CTS電流感測技術的一大亮點.它能夠適應從微小電流到數千安培的大電流測量需求,無論是電動汽車在啟動瞬間的大電流沖擊,還是在正常行駛過程中的小電流穩定運行狀態,CTS傳感器都能輕松應對,準確捕捉電流的實時變化,確保動力模塊在各種工況下都能穩定,高效地運行.
低相移特性對于高速開關的SiC基動力模塊至關重要.在SiC器件快速開關的過程中,電流的變化極為迅速,傳統電流感測技術可能會因相移問題導致測量誤差和控制延遲.而CTS的電流感測技術通過優化設計和先進的補償算法,極大地降低了相移,能夠快速,準確地跟蹤電流的動態變化,實現對動力模塊的實時控制,有效提高了系統的響應速度和穩定性.此外,CTS電流傳感器還具備良好的線性度,其輸出信號與被測電流之間呈現出高度的線性關系,這使得信號處理和數據分析變得更加簡單和準確.在實際應用中,工程師可以根據傳感器的輸出信號直接進行計算和判斷,無需復雜的校準和修正過程,大大提高了工作效率和系統的可靠性.

CTS開發用于日立sic基電動汽車動力模塊的電流感測

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