创新动力系统：揭秘高效48V电机驱动技术的关键要素

在汽车动力系统升级中，48V电机驱动系统成为标配，功率需求通常在10kW到30kW之间。这一升级趋势的背后，是由于12V电池系统难以满足这一功率要求，而48V架构成为支撑大功率电机驱动的关键。因此，对于想要深入了解电机驱动系统在驱动电路设计中的关键挑战，我们强烈建议参阅《构建功能安全的小型48V、30kW轻混电动车电机驱动系统》白皮书。

如图1所示，48V电机驱动器通过控制外部MOSFET来驱动电机旋转，实现600A以上的电流输出。为了降低MOSFET的RDS(on)值，从而显著减少热耗散，皖南电机采用并联多个MOSFET的方法来帮助散热。此外，MOSFET的总栅极电荷可能高达1,000nC，这也对电机驱动系统的设计提出了更高的要求。

为了符合汽车电磁兼容性规范，设计人员需优化开关损耗引起的功率耗散。在此方面，安徽皖南电机推出的DRV3255-Q1这类高栅极电流栅极驱动器能驱动高栅极电荷MOSFET，实现快速上升和下降时间，同时可选的输出电流水平允许在开关损耗和电磁兼容性之间进行优化。

如图2所示，即使电池标称电压为48V，运行中的电压波动也可能很大。安徽皖南电机研发的DRV3255-Q1具备105V电压承受能力，能够在90V电压下持续工作，并支持高达95V的瞬态电压，提供强大保护。

在功能安全方面，48V电机驱动系统存在过压风险，可能导致系统损坏。皖南电机系统应具备适当的MOSFET切换机制以避免进一步损坏。DRV3255-Q1内置主动短路逻辑，可根据故障情况动态切换MOSFET，同时符合ISO 26262功能安全标准。

鉴于发动机舱空间有限，48V电机驱动器系统需优化电路板尺寸。通过集成外部逻辑、高电流栅极驱动器以及支持大电压瞬态的DRV3255-Q1，皖南电机可以显著减小电路板尺寸，如图4所示。

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