修行者何平

现代电力电子系统通常在开关模式下工作，产生了较大的电磁干扰(EMI)，EMI问题一直是电力电子工程师头疼的问题，解决EMI问题是一项既困难又耗时的工作，本文将介绍EMI是如何产生、传播以及如何优化解决。 　 　常见缩略语： 　　EMC(Electromagnetic Compatibility)：电磁兼容性 　　EMI(Electromagnetic Interference)：电磁干扰 　　EMS(Electromagnetic Susceptibility)：电磁抗扰度 　　IEC(International Electrotechnical Commission)：国际电工委员会 　　FCC(Federal Communication Commission)：美国联邦通信委员会 　　CISPR：国际无线电干扰特别委员会 　　CE：字母“CE”是法文句子的缩写，意指欧盟 　　CCC(China Compulsory Certificate)：中国强制性产品认证制度，又称3C认证。 　　电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰能力，电磁兼容(EMC)包含电磁干扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)。其包含的测试项目如图1所示。 　　 　　图1 EMC测试项 　　电磁干扰限制可分为两个基本应用范畴： 　　A类：适用于商业或工业装置环境，相应限制较为轻松。 　　B类：适用于家用或住宅装置，相应限制较为严格。 　　B类限制约比A类限制低10dB，即发射振幅之比约为1:3(20×log(3)≈10dB)。市场销售的产品还需要满足一些重要的安规标准。在许多国家，电磁兼容标准和安规标准统一用一个区域认证标志来表示，如CE标志即欧洲认证标志，CCC标志即中国强制认证标志。该标志表示产品符合电磁兼容标准和安规标准。 　　历史上普遍接受的国际电磁干扰标准是CISPR-22，美国的电磁干扰标准是FCC，CISPR-22与FCC有所不同，但一般来说如果电源符合CISPR-22标准，那么它也符合FCC标准。总之CISPR-22标准已经成为全世界都遵守的基本标准。汽车上的电磁干扰标准是CISPR-25，相对CISPR22来说CISPR-25标准限制值更低并且...

MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。 目前在市场应用方面，排名第一的是消费类电子电源适配器产品。而MOS管的应用领域排名第二的是计算机主板、NB、计算机类适配器、LCD显示器等产品，随着国情的发展计算机主板、计算机类适配器、LCD显示器对MOS管的需求有要超过消费类电子电源适配器的现象了。 第三的就属网络通信、工业控制、汽车电子以及电力设备领域了，这些产品对于MOS管的需求也是很大的，特别是现在汽车电子对于MOS管的需求直追消费类电子了。 下面对MOS失效的原因总结以下六点，然后对1，2重点进行分析： 雪崩失效(电压失效)，也就是我们常说的漏源间的BVdss电压超过MOSFET的额定电压，并且超过达到了一定的能力从而导致MOSFET失效。 SOA失效(电流失效)，既超出MOSFET安全工作区引起失效，分为Id超出器件规格失效以及Id过大，损耗过高器件长时间热积累而导致的失效。 体二极管失效：在桥式、LLC等有用到体二极管进行续流的拓扑结构中，由于体二极管遭受破坏而导致的失效。 谐振失效：在并联使用的过程中，栅极及电路寄生参数导致震荡引起的失效。 静电失效：在秋冬季节，由于人体及设备静电而导致的器件失效。 栅极电压失效：由于栅极遭受异常电压尖峰，而导致栅极栅氧层失效。 雪崩失效分析(电压失效) 到底什么是雪崩失效呢，简单来说MOSFET在电源板上由于母线电压、变压器反射电压、漏感尖峰电压等等系统电压叠加在MOSFET漏源之间，导致的一种失效模式。简而言之就是由于就是MOSFET漏源极的电压超过其规定电压值并达到一定的能量限度而导致的一种常见的失效模式。 下面的图片为雪崩测试的等效原理图，做为电源工程师可以简单了解下。 可能我们经常要求器件生产厂家对我们电源板上的MOSFET进行失效分析，大多数厂家都仅仅给一个EAS.EOS之类的结论，那么到底我们怎么区分是否是雪崩失效呢，下面是一张经过雪崩测试失效的器件图，我们可...

多年前，笔者曾因SUV的电池没电而被困在农场，凭借“家庭实验室”及有限的器件和工具，笔者想出了一个给汽车铅酸电池充电的简单方法。本文将使用“焊锡”这个古老的“可编程工具”来实现汽车电池充电的模拟方案，所设计的电路可用于“升级”任何老旧的充电器。 多年前，我曾因为汽车的电池没电而被困在家里，因为我住在一个距最近的城镇都有10英里的农场里。我最终想出了解决办法，这要归功于我家那个不可或缺的“家庭实验室”，虽然其中只有几个元器件，包括LM723和2N3055，以及一些电阻和微调电位器。事实证明，用一块面包板可以很容易地搭建起来，很可靠。而且，我后来发现它仅仅是一个限流的恒压源，几乎不需要维护或记录，真是太好了。 三十年了，这辆SUV已经很少使用，它的电池已经老化但是仍然必须保持充电状态，这促使我重新审视旧的设计。我不是一个复古的顽固派，我的职业生涯大部分都是在采矿和化学行业进行PLC编程，但我曾在一家RF研发实验室里工作了很久，骨子里我是一个喜欢模拟电路的人。我使用一种称为“焊锡”（solder）的古老“编程语言”，来实现模拟器件所需的逻辑，因此这个电路设计可用于“升级”任何旧的充电器。我真喜欢模拟方案！ 温州三和顺汽车电子，DC-DC电源专家，立足车载隔离电源，升压稳压电源，车载降压转换器三大系列，上百种产品规格，欢迎新老客户来电来涵洽谈！何顺庆 电话：0577-65011098 手机微信：15868036213 QQ1274774801 https://sanheshuen.taobao.com/ 为铅酸电池充电 稍作研究就会发现，汽车用的铅酸电池与深度充放电循环的常规蓄电池不同。汽车电池具有很大的电流容量以起动汽车引擎，但不能很好地进行深度放电或浮动充电（也称为第3阶段充电）。起动器电池的极板结构需要表面积最大化，并且电解质比重（SG）高于其它电池，以提供大起动电流。与常规蓄电池一样，汽车电池也可以保持一种深度放电状态，经历永久硫酸化，在放电期间产生的微小硫酸铅晶体转变成稳定的晶体形式并沉积在负极板上。另一方面，对汽车电池进行浮充很容易引起过饱和，导致正极板氧化，从而缩短电池寿命。因此，充电电压和充电周期非常关键，对于汽车电池和常规蓄电池而言它们是不同的。此外，充电电压应该随环境温度的上升而降低，温度在25ºC以上时每摄氏度应降额3mV。 图...

据不完全统计，2018年国内发生的 新能源汽车 起火事故已超过30起。安全事故频发使得整个 新能源汽车 行业开始关注自燃背后的技术问题，众多调查都将事故的起因指向了动力电池。 　　对此有专家表示，这是行业近期片面追求能量密度的结果。因为电池在充放电时，不当的操作或者电流过大等都会导致电池温度过高，若遇上剧烈碰撞，电芯内部会出现短路现象，极易引发电池的自燃。这时，能量密度不高但安全性却让人放心的 磷酸铁锂电池 ，再次收获了关注。 　　在我国 新能源汽车 的发展之初， 磷酸铁锂电池 占据着动力电池的主技术路线。数据显示，2015年 磷酸铁锂电池 和三元锂电池的装机量占比大约为7：3，2016年这个数据变为6：4，虽然2017年客车补贴退坡，电动客车产销量下降，但两者仍基本持平。而随着国内新能源汽车对续时里程的要求逐渐增加，使得能量密度更大的三元锂电池迅速赶超磷酸铁锂电池的市场占比，进入2018年后，仅半年时间，三元锂电池就完成了反超。 　　受能量密度的制约，磷酸铁锂电池市场需求低迷 　　近两年来，新能源汽车市场的主要增量来自于乘用车市场，根据新能源汽车补贴新政要求，汽车补贴将与续时里程及能量密度挂钩。补贴政策的导向和乘用车装机电池对于能量密度的高要求，使得磷酸铁锂电池市场占比下滑，装机量萎缩。但一些不追求高续航的细分车型还是会选择性的使用磷酸铁锂电池，比如说用于城际通勤的乘用车。 　　数据显示，今年前三季度，我国电动乘用车总装机量为16.06GWh，其中三元锂电池占比87%，为13.98GWh;磷酸铁锂电池占比12%，为1.92GWh。 　　四个月前，三元锂仍占据着动力电池市场的绝对优势。数据显示，我国新能源汽车市场动力电池7月装机量为3.34Gwh，同比增长29.01%。其中三元锂电池装机量为2.35Gwh，占比达70.26%;磷酸铁锂电池装机量为0.93Gwh，占比为27.81%。 　　电池的能量密度指的是电池平均单位体积或质量所释放出的电能，为什么会如此备受关注呢?原因大致有两个： 　　一是钱;按照今年6月补贴新政的要求，新能源汽车电池系统能量密度的补贴门槛为105Wh/Kg，其中105(含)-120Wh/kg的车型按0.6倍补贴，120(含)-140Wh/kg的车型按1倍补贴，140(含)-160Wh/kg的车型按1.1倍补贴，...

近日， 电动汽车 初创公司菲斯克(Fisker) 固态电池 技术获卡特彼勒投资;宣布在新加坡建电动车厂的戴森也采用的是美国Sakti3研发的 固态电池 ;同时，已宣布进入汽车领域的苹果公司也一直在研发 固态电池 技术。 　　固态电池产业化呈三大特征 　　固态电池即采用固态电解质的锂电池，一方面可以通过提升电压平台，来进一步提升电池能量密度;另一方面由于在固固反应中可以减少气体排放，大幅提高了锂电池的安全性能。 　　北京卫蓝新能源科技有限公司总经理俞会根曾表示，固态电池具备十大性质：有望抑制锂枝晶，不易燃烧、不易爆炸，无持续界面反应，无电解液泄露、干涸问题，高温性能更好，无胀气，原材料纯度要求降低，正极选择面宽，非活性物质体积量减少，电芯内部可串联。 　　总体来说，不论是安全性还是能量密度，固态电池都是比现在普遍使用的锂离子电池更适合 电动汽车 的能量储存装置。但就目前而言，固态电池在固态电解质的导电率、内阻、界面阻抗及相容性上还存在不少瓶颈，产业化落地还需要一段时间。现阶段各大企业的研发重点是固态聚合物电解质、无机固体电解质的设计及制备技术，固/固界面构筑及稳定化技术;并在此基础上完善电池生产工艺及专用设备的研究，来实现产品的量产。温州三和顺汽车电子，DC-DC电源专家，立足车载隔离电源，升压稳压电源，车载降压转换器三大系列，上百种产品规格，欢迎新老客户来电来涵洽谈！何顺庆 电话：0577-65011098 手机微信：15868036213 QQ1274774801 https://sanheshuen.taobao.com/ 　　盖世汽车梳理发现，固态电池产业化进展呈现出以下三大特点： 　　从布局的企业来看，不仅仅是科研单位、材料企业、电池企业在积极研发固态电池，车企尤其是国际车企在缺乏电化学技术积累的情况也对固态电池技术表现出近乎痴狂热情，诸如宝马、丰田、日立、现代等大部分车企都在直接或间接的布局固态电池技术，足以可见电动化趋势下，车企对高性能动力电池的渴求是多么巨大。 　　从产业化进展来看，固态电池在汽车领域产业化集中在2025年左右。除固态电池技术领先的丰田外，老牌车企量产固态电池的时间均在2025年以后(丰田预计2022年)，而新造车势力则相对激进，菲斯克、戴森更是将固态电池量产时间定在了即将到来的2020年。 　　从技术...

汽车快速电动化，使得 动力电池 成为大国竞争新战场。中国、美国、德国、日本四个全球科技创新大国，都在 动力电池 上发力，希望夺取下一代出行工具利润最丰厚的市场。 　　ABAA11现场 　　10月13日，第十一届国际电动车用新型锂电池会议(ABAA11)在浙江湖州举行。ABAA是全球一流的 动力电池 会议，现任主席是美国阿贡国家实验室杰出学者和高级电池工程主管Khalil Amine。当天会议，开幕客套话过后，就是重头戏：中美德日四国代表上台介绍了动力电池研究的目标、机制和进展。 　　先来看看四国的发言代表。 　　这个阵容，发言应有足够代表性。 　　中国：300wh/kg的2020目标接近实现 　　欧阳明高在演讲中开宗明义， 电动汽车 的竞争，主要取决于电池。而竞争主要围绕电池成本和效率(cost-efficient)展开。 　　中国2020动力电池研究目标，也由 电动汽车 的目标倒推而来。到2020年，A0级 电动汽车 能耗要达到10kwh/百公里;A0级电动汽车总成本，可以和燃油汽车竞争。 　　在电池方面，无疑需要提升电池的性能，主要在于能量密度、电池寿命、成本控制、梯次利用和回收。同时，电池的安全管理能力也需要提升。 　　欧阳明高介绍了在高比能量、低成本电池(300wh/kg，100$/kwh)研究上，目前中国的进展。 　　中国动力电池路线图 　　这就是他此前透露的、科技部新能源车重大专项动力电池专项研究。CATL、力神和国轩，采用高镍正极和硅碳负极。欧阳明高评价，一些性能已经接近应用要求，但安全性能还没有完全达到国标要求。 　　他举CATL的研究数据表明，能量密度达到304瓦时/公斤，循环寿命在25时可达1200次，在45时可达800次。 　　至于2020年之后，欧阳明高透露，中国动力电池2025年能量密度目标400wh/kg，材料体系应该是富锂锰基正极+高比能硅碳负极;2030年，能量密度目标是500wh/kg，材料体系方面，正负极仍是富锂锰基正极+高比能硅碳负极，但是电解液将演变为固态电解液。 　　美国：降钴或去钴着力降低成本 　　David Howell介绍，美国能源部的研究着重于电池材料革新、电芯电化学优化、增强可持续性和降低成本。 　　具体的战略目标是：到2022年9月...