在乘用車電力電子應(yīng)用領(lǐng)域，工程師們始終在追求兩個(gè)核心目標(biāo)：持續(xù)降低系統(tǒng)成本，同時(shí)不斷提升運(yùn)行效率。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，低雜散電感設(shè)計(jì)已經(jīng)成為提升整個(gè)電控系統(tǒng)效率的關(guān)鍵所在。

我們可以通過(guò)一個(gè)實(shí)際案例來(lái)理解這項(xiàng)技術(shù)的重要性。在一項(xiàng)基于全球統(tǒng)一輕型車輛的工況仿真測(cè)試(WLTP)中，對(duì)比了兩種不同模塊設(shè)計(jì)的性能表現(xiàn)。測(cè)試模擬了典型的中型車電驅(qū)系統(tǒng)在實(shí)際行駛工況下的表現(xiàn)，其中上方的圖表顯示了隨時(shí)間變化的主驅(qū)逆變器的輸出電流曲線，下方則展示了主驅(qū)逆變器的輸出頻率變化。

第一種是采用標(biāo)準(zhǔn)功率模塊設(shè)計(jì)的方案，工程師們將電控雜散電感控制在12nH左右，電流變化率約為16A/ns。第二種則是采用低雜感模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案，成功將雜散電感降至8nH，同時(shí)將電流變化率提升到24A/ns，顯著提高了開關(guān)頻率。

測(cè)試結(jié)果令人印象深刻：在完全相同的WLTP工況循環(huán)下，采用低雜感模塊的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)損耗降低了18%，電控效率從98.94%提升至99.16%。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，即便是0.1%的效率提升都意味著顯著的續(xù)航里程改善。

低雜散電感設(shè)計(jì)的代表之作DCM1000X

目前，DCM1000X系列產(chǎn)品堪稱低雜散電感設(shè)計(jì)的典范之作。以DCM1000X的660A/1200V產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖為例，說(shuō)明DCM1000X如何實(shí)現(xiàn)低雜散電感設(shè)計(jì)。該模塊集成了16個(gè)碳化硅MOSFET芯片（每個(gè)開關(guān)單元配置8個(gè)芯片），。下圖是DCM1000X的電源端子和信號(hào)引腳示意圖。

仔細(xì)觀察這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)工程師們做了很多巧妙的布局：模塊頂部布置了三個(gè)直流端子，底部則集中了交流端子以及包括門驅(qū)動(dòng)和溫度傳感在內(nèi)的所有信號(hào)引腳。特別值得一提的是，三個(gè)DC端子的獨(dú)特設(shè)計(jì)將功率換向回路自然地分成兩個(gè)對(duì)稱部分，這一設(shè)計(jì)直接將有效回路電感降低了一半。再配合精心優(yōu)化的內(nèi)部布局，最終實(shí)現(xiàn)了低至6.5nH的模塊雜散電感。

DCM平臺(tái)產(chǎn)品的優(yōu)異性能，通過(guò)SiC技術(shù)提高能效，延長(zhǎng)電動(dòng)續(xù)航里程，低雜散電感帶來(lái)更小的過(guò)電壓，提高了電壓利用率；以及通過(guò)提高開關(guān)頻率，減小損耗，可以有效改善電控的效率。DCM平臺(tái)產(chǎn)品為汽車電力電子系統(tǒng)提供了兼顧性能、可靠性和成本效益的優(yōu)化解決方案。