基于MOSFET的电动汽车电源开关设计
2021年电子技术应用第12期
尹百通，龚元明
上海工程技术大学 机械与汽车工程学院，上海201620
摘要： 针对传统继电器的机械磨损和电弧灼烧的现象，为满足电动汽车动力电池的开关控制要求，设计了一款基于MOSFET的大功率电源开关。该开关能够有效提高开关的通断速度和降低机械损坏。详细分析了电源开关工作原理，其次阐述了电源开关结构设计和各模块的设计优势，其中就如何选取合适的MOSFET驱动器进行重点阐述，最后，通过电流耐受能力试验，验证电源开关可以在375 A大电流下正常工作。
中图分类号： TN386.1
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211547
中文引用格式： 尹百通，龚元明. 基于MOSFET的电动汽车电源开关设计[J].电子技术应用，2021，47(12)：126-130.
英文引用格式： Yin Baitong，Gong Yuanming. Design of power switch of electric vehicle based on MOSFET[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(12)：126-130.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211547
中文引用格式： 尹百通，龚元明. 基于MOSFET的电动汽车电源开关设计[J].电子技术应用，2021，47(12)：126-130.
英文引用格式： Yin Baitong，Gong Yuanming. Design of power switch of electric vehicle based on MOSFET[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(12)：126-130.
Design of power switch of electric vehicle based on MOSFET
Yin Baitong，Gong Yuanming
College of Mechanical and Automotive Engineering，Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China
Abstract： Aiming at the mechanical abrasion and arc burning of traditional relays, in order to meet the switch control requirements of the power battery of electric vehicles, a high-power power switch based on MOSFET was designed. The switch can effectively improve the on-off speed of the switch and reduce mechanical damage. This article analyzes the working principle of the power switch in detail, and then elaborates the structure design of the power switch and the design advantages of each module. It focuses on how to select a suitable MOSFET driver. Finally, through the current withstand capability test, it is verified that the power switch can operate normally at 375 A high current.
Key words : power switch；relay；MOSFET driver；MOSFET
0 引言
随着近年来电动汽车的兴起，汽车电子化程度越来越高，传统继电器上电磁干扰与电弧灼烧现象的弊端逐渐显现出来[1]，而MOSFET(场效应管)是多数载流子导电的电压控制器件，具有输入阻抗高、开关速度快、高频性能好等优势[2]，在各类电源开关尤其电动汽车上应用广泛[3]。本文详细介绍开关电源的工作原理和结构组成，其中着重阐述了MOSFET驱动器与MOSFET的匹配设计以及驱动器的相关特性，最后，将电源开关放置在不同的电流下进行耐受能力测试。
1 电源开关总体设计与工作原理
电源开关总体可以分为五个模块：电源稳压模块、温度采集模块、光耦隔离模块、MOSFET驱动器模块及MOSFET工作模块。
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作者信息：
尹百通，龚元明
(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院，上海201620)
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