主動(dòng)懸架是一個(gè)快速創(chuàng)新的領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代電動(dòng)汽車平臺(tái)確保乘客舒適度和道路操控性能的關(guān)鍵功能。汽車系統(tǒng)專業(yè)廠商宏發(fā)公司（Hongfa）已開發(fā)出目前市場(chǎng)上最小、最輕的主動(dòng)懸架解決方案，這在很大程度上得益于與 Vicor 的合作。

《Electronic Specifier》雜志就此與 Vicor 進(jìn)行了深入探討

問：Vicor 是如何參與宏發(fā)新型主動(dòng)懸架系統(tǒng)開發(fā)的？這次合作是如何開始的？

答：Vicor 與宏發(fā)的合作始于一家汽車制造商的需求——他們需要一個(gè)緊湊但功能強(qiáng)大的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動(dòng)主動(dòng)懸架電源系統(tǒng)。Vicor 的技術(shù)提供了所需的解決方案，縮小了 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的尺寸，同時(shí)減輕了宏發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量。Vicor 的電源模塊還提供了最快的瞬態(tài)響應(yīng)速度，這對(duì)于優(yōu)化能量回收能力至關(guān)重要。

宏發(fā)公司結(jié)合 48V 系統(tǒng)和 Vicor 電源模塊，成功設(shè)計(jì)出了目前市場(chǎng)上最小、最輕的主動(dòng)懸架系統(tǒng)。Vicor 的正弦幅度轉(zhuǎn)換模塊能夠支持需要在電池與懸架執(zhí)行器之間實(shí)現(xiàn)雙向電流流動(dòng)的主動(dòng)懸架電源系統(tǒng)。

問：BCM6135 被譽(yù)為擁有業(yè)界最快的功率轉(zhuǎn)換瞬態(tài)響應(yīng)。這一特性背后的技術(shù)創(chuàng)新是什么？

答：Vicor 模塊采用正弦幅度轉(zhuǎn)換（SAC）技術(shù)，這是一種能夠在高低電壓間實(shí)現(xiàn)零電壓/零電流切換的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。Vicor 運(yùn)用專有的控制器和組件來驅(qū)動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)，使完整的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器能夠集成在極其緊湊的封裝中（僅 0.01 升）。其瞬態(tài)響應(yīng)速度高達(dá)每秒 800 萬安培，是汽車行業(yè)的最快水平。

BCM 技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于，SAC 拓?fù)淇稍跇O高頻率（超過 1.4MHz）下運(yùn)行，并具備每秒 800 萬安培的壓擺率，為客戶帶來了以往難以實(shí)現(xiàn)的能力。

問：在汽車應(yīng)用中，BCM6135 的固定比率雙向設(shè)計(jì)與傳統(tǒng) DC-DC 轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有何不同？

答：BCM 技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于，SAC 拓?fù)淇稍跇O高頻率（超過 1.4MHz）下運(yùn)行，壓擺率為每秒 800 萬安培，這為客戶帶來了以往難以實(shí)現(xiàn)的能力。產(chǎn)品的雙向特性是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手難以匹敵的另一大優(yōu)勢(shì)。得益于 SAC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，BCM6135 無論是在升壓還是降壓模式下都能處理相同的功率。這些特性使 BCM 在主動(dòng)懸架等高難度應(yīng)用中表現(xiàn)出色，遠(yuǎn)超其他 DC-DC 技術(shù)。

BCM6135 的雙向特性是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無法匹敵的另一優(yōu)勢(shì)。得益于 SAC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，BCM6135 無論是在升壓還是降壓模式下都能處理相同的功率。

問：最終系統(tǒng)的尺寸幾乎是其最接近的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的一半。Vicor 的封裝和熱設(shè)計(jì)創(chuàng)新是如何助力實(shí)現(xiàn)如此緊湊外形的？

答：Vicor 的 BCM 模塊是一個(gè)完整的 2.5kW DC-DC 轉(zhuǎn)換器，封裝體積僅為 0.01 升（61 x 35 x 5.4 毫米），省去了通常使用的許多大型分立組件。宏發(fā)這樣的系統(tǒng)組裝商只需封裝車輛連接器、一些基本的 EMI 濾波器組和 PMBus 接口。BCM 可采用主動(dòng)或被動(dòng)冷卻方式，只需配備冷卻結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)外殼。

問：平面封裝和液冷技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高電流傳輸并最小化熱損耗方面發(fā)揮了什么作用？

答：平面封裝和 BCM 的整體設(shè)計(jì)使模塊的熱阻系數(shù)達(dá)到 1.4°C/W，與許多標(biāo)準(zhǔn)封裝的 MOSFET 相當(dāng)。將 BCM 集成到液冷設(shè)計(jì)中可以最大化功率輸出，因?yàn)?SAC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在峰值功率時(shí)受到熱限制。

問：許多早期主動(dòng)懸架設(shè)計(jì)都受到 12V 系統(tǒng)局限性的制約。BCM6135 是如何解決這些歷史遺留問題的？

答：BCM6135 是一款固定比率轉(zhuǎn)換器，能夠高效地將高壓（HV）轉(zhuǎn)換為 48V。主動(dòng)懸架供電網(wǎng)絡(luò)（PDN）需要 48V 母線和電源模塊才能實(shí)現(xiàn)最佳性能。

低壓供電系統(tǒng)需要使用更大且效率更低的執(zhí)行器來驅(qū)動(dòng)主動(dòng)懸架系統(tǒng)。幾十年前推出的一些早期系統(tǒng)需要數(shù)百磅重的執(zhí)行器電機(jī)和電池來承受主動(dòng)懸架系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大電流和功率波動(dòng)。與老一代產(chǎn)品相比，48V 執(zhí)行器體積縮小超過 50%，而且功能更強(qiáng)大。

BCM6135 憑借其高壓擺率和雙向功率處理能力，能夠消除系統(tǒng)中的電池。采用 BCM6135 為核心的主動(dòng)懸架系統(tǒng)可以減重 100 多磅。

問：Vicor 的 800V-48V 解決方案為新興的 48V 區(qū)域架構(gòu)和電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)帶來了哪些優(yōu)勢(shì)？

答：Vicor BCM6135為電動(dòng)汽車的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器和低壓網(wǎng)絡(luò)帶來了多項(xiàng)改進(jìn)。首先，使用 BCM6135 可將主 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的尺寸減少高達(dá) 50%，重量減輕 50%。其次，其功率開關(guān)功能允許刪除 48V 電池，因?yàn)?BCM6135 從高壓電池向負(fù)載供電的速度比從 48V 電池取電更快。最后，DC-DC 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)體積足夠小巧，可直接安裝在高壓電池外殼內(nèi)，從而消除額外的冷卻管線和高壓電纜。

問：您認(rèn)為在未來幾年，固定比率高壓 DC-DC 模塊是否會(huì)在主流車輛電子系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用？

答：會(huì)的，我們預(yù)計(jì)我們的技術(shù)會(huì)在未來幾年有更廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用增長(zhǎng)的動(dòng)力在于 Vicor 技術(shù)能夠解決汽車制造商在打造高效、省空間且輕量化車輛時(shí)面臨的棘手電源問題。Vicor 的DC-DC 模塊化轉(zhuǎn)換器是市場(chǎng)上功率密度最高的產(chǎn)品，可以并聯(lián)使用——這使得擴(kuò)展功率變得非常簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)車隊(duì)的各種功率需求。

問：Vicor 如何定位其電源模塊，以滿足電動(dòng)汽車和先進(jìn)出行領(lǐng)域?qū)o湊、高效設(shè)計(jì)日益增長(zhǎng)的需求？

答：我們與一級(jí)供應(yīng)商伙伴和汽車制造商工程團(tuán)隊(duì)合作，尋找能夠用BCM6135解決的棘手問題。我們與這些公司攜手合作，展示我們的技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)最優(yōu)雅、最有效的功率轉(zhuǎn)換解決方案，并減少體積和重量。我們專注于最適合使用我們技術(shù)的問題，幫助客戶獲得成功。