电动汽车辅助系统再进化，安森美关键产品矩阵解析

随着整车电网逐步向12V、48V、高压多电压架构演进，各类车载辅助系统已然成为决定整车能效、行车安全与驾乘体验的核心环节。与此同时，汽车行业正向区域化电子架构转型，进一步推动了这一变革：由区域控制器统筹管控辖区内用电负载，大幅精简整车线束布局。

电动汽车辅助系统中的半导体产品类别

电动汽车辅助系统需要多种半导体器件，以实现高效的电源转换、感知、驱动、通信和保护。由于系统复杂性提升，同时能效成为延长续航里程的关键因素，现代电动汽车子系统对先进半导体的依赖不断加深。热泵、各类加热器、制冷剂阀门等高能耗设备的精准控制，离不开先进的半导体器件，尤其在极端气候条件下其作用更为突出。

电源开关和转换器件

MOSFET、IGBT和 SiC 器件是高压和低压网络中电机逆变器、驱动级和 DC-DC 转换器所使用的关键功率半导体。ASPM 模块提供集成栅极驱动的全功能逆变器输出级。顶部散热 (Top Cool) MOSFET 可为纯电动车 (BEV)、混合动力车 (HEV) 和轻度混合动力车 (MHEV) 中的低压辅助系统提供可扩展的功率传输。

电机驱动器和栅极驱动器

BLDC 和 PMSM 电机用于泵、执行器和压缩机，离不开精密控制电子器件。栅极驱动器、步进电机和 BLDC 电机驱动器 IC 管理开关行为、扭矩响应和保护功能，确保系统在不同温度和负载条件下可靠运行。

电源管理 IC 和低压保护开关

LDO 和稳压器、负载开关、电子熔断器、SmartFET及其他电源监控 IC 支持稳定安全的配电网络。保护器件可防范故障，控制浪涌电流，并为各种执行器和安全电子设备维持稳定的供电轨。

汽车电源管理集成电路 (PMIC) - NCV92310、NCV97200、NCV97310A和 NCV97311A。

通信和网络器件

辅助模块和 ECU 通过汽车 10BASE-T1S 以太网、CAN或 LIN实现连接。收发器、PHY 和 EMI/ESD 保护器件确保通信稳健可靠，尤其是在区域控制架构和分布式低压网络不断扩张的情况下。

框图 – 暖通空调 (HVAC) 电动压缩机

暖通空调 (HVAC) 电动压缩机系统以高压逆变器控制的电机取代了传统的皮带驱动压缩机，能够在电动汽车中实现更高效的座舱制冷和热泵运行。安森美 (onsemi)交互式框图重点展示了驱动和管理电动压缩机子系统所需的关键电源与控制器件。逆变器级有模块化和分立式两种电源解决方案可选。

采用 ASPM27和 ASPM34智能功率模块的集成解决方案大大简化了电动压缩机的设计，减少了器件数量和组装复杂性（相较于分立式方案），同时提高了整体系统可靠性和 EMI 性能。这种方法可确保器件匹配更优，杂散电感更小。设计人员可借助安森美自主研发的半导体技术，利用这些即插即用的逆变器功能块来缩短产品上市时间。这些模块兼具高功率密度、车规级稳健性和设计便利性，可同时满足 400V 和 800V 级电动压缩机的需求。

汽车智能功率模块

汽车智能功率模块 SPM® – ASPM27 和 ASPM34 的详细信息

ASPM27 系列针对 400V 电动汽车电池系统进行了优化，可提供高达 60A 的三相输出电流。它集成了高压栅极驱动器 IC (HVIC)，并内置了欠压锁定 (UVLO)、过电流保护 (OCP) 和故障信号输出等保护功能。模块的温度感知功能通过 LVIC 实现，提供温度反馈 (VTS) 或内部传感器输出，使主机控制器能够监测模块温度。这些模块采用 27 引脚紧凑型压铸模DIP 封装 (45×27×6 mm)，安装更简单，并具备高抗冲击/抗振动能力。

ASPM27 采用快速场截止 4 (FS4) 沟槽 IGBT 和软恢复二极管，实现了低开关损耗和导通损耗，能够在高达约 20 kHz 的典型 PWM 频率下高效运行。借助 ASPM27，设计人员可使用现成的高密度逆变器级满足标准 400V 电动汽车平台上的大多数辅助电机应用需求。

ASPM34 智能功率模块 (SPM) 系列

ASPM34 系列面向高压辅助逆变器（应用于新型 800V 电池电动汽车平台或重型混合动力系统）。该系列将 SPM®概念扩展至 34 引脚 DIP 封装，集成了额定电压 1200V 的 IGBT 和栅极驱动器。这些模块的额定电流高达 50 A，并具备额外的内置增强功能：

自举二极管，用于 HVIC 驱动器电源（带独立的自举引脚）

NTC 热敏电阻，嵌入在 DBC 衬底上，用于直接监测功率级的温度

可调过电流和短路保护功能，允许通过外部 RSC电阻设置跳闸阈值。该可调功能支持根据不同的电机运行曲线调整模块的保护策略。

ASPM34 采用稍大的 DIP 封装 (80×33×8 mm)，以适应更大的爬电距离。对于 800V 级逆变器而言，其尺寸仍然堪称紧凑。能够耐受高压短路状况的 IGBT 和隔离能力，使其成为高压压缩机、泵和其他直连电动汽车主电池的辅助驱动器的理想一体式解决方案。

车规级分立 MOSFET

适用于稳健电动汽车辅助应用的高效率 40-100V MOSFET

安森美的 40-100V 车规级 MOSFET 产品组合面向 12V 和 48V 网络供电的各种电动汽车辅助负载，能够实现高开关效率、出色的耐用性和优越的散热性能。随着车辆转向多电压和区域控制架构，辅助系统对功率级提出了更高要求：不仅需要紧凑设计与低损耗，还要能够应对快速瞬变和感性负载。安森美先进的 MOSFET 技术，包括 PowerTrench®和顶部散热封装，能够降低导通损耗和开关损耗，实现更高的功率密度，并改善狭小空间内的散热表现。以下是采用行业标准封装尺寸的高密度封装。

PowerTrench® T10 MOSFET 技术：40V 和 80V MOSFET

T10 是安森美继 T6 和 T8 成功之后推出的新型 PowerTrench®技术节点。T10-M 采用特定应用架构，具有极低的 RDS(ON)和软恢复体二极管，专门针对电机控制和负载开关进行了优化。T10-S 专为开关应用而设计，更加注重降低输出电容。

改进的品质因数 - FOM (RDS x QOSS/QG/QGD) 提升了性能和整体效率。

业界先进的软恢复体二极管（Qrr、Trr）降低了振铃、过冲和噪声。

顶部散热 MOSFET 功率封装 (TCPAK)

安森美已发布新型 TCPAK1012 顶部散热封装，其尺寸更大 ([10 x 12 mm])，并采用 PowerTrench® T10 80V 技术。成熟的紧凑型 TCPAK57 [5 x 7 mm] 封装已取得成功。在此基础上，顶部散热封装进一步增强了功率处理能力，同时保持了原有的热管理优势，将 PCB 本体排除在热传导路径之外。

TCPAK 将 MOSFET 的引线框架（漏极）暴露于顶部，使得热量能够直接传递到散热器，而无需通过 PCB 散热。

NVMJST0D9N04C 40V MOSFET 采用 TCPAK57 封装，
1.07 mΩ。

NVBYST0D6N08X 80V MOSFET，采用 TCPAK1012 封装，0.64 mΩ。

顶部散热型 MOSFET，漏极裸露在顶部，便于散热。
TCPAK57 [5.1 x 7.5 mm] - 左
TCPAK1012 [10 x 12 mm] - 右