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【哔哥哔特导读】在新能源浪潮下，LLC 电路备受瞩目，但其高效特性与电压局限并存。磁性元器件变比究竟如何影响其高效特性？浙江大学王正仕副教授为我们揭开谜底。 近年来，随着对高效能源利用需求的不断增加，LLC电路的研发与应用已成为业界的热点。然而，在追求高效率的同时，LLC电路的电压范围局限性及其与磁性元器件变比之间的复杂关系，也成为了磁性元器件产业链工程师们必须面对和解决的问题。 LLC电路的高效特性及电压范围的局限性 在新能源市场应用领域，LLC电路因具备卓越的高效率特性，受到了业界的广泛关注，成为众多磁性元器件产业链企业的研发重心。在几个千瓦级别的隔离型电路中，LLC电路的效率表现尤为突出，几乎难以找到与之匹敌的对手。 这一高效性的根源在于LLC电路的左右开关状态均为软开关，即在零电压、零电流的条件下实现开关切换，从而大幅度减少了能量损失。此外，当电路在谐振点附近运行时，无功功率和电流都维持在极低的水平，进一步提升了整体效率。 然而，LLC电路的高效性并非没有局限。其电压范围相对有限，在额定电压的两倍内仍有好的性能表现，而当电压达到三倍时，性能就会出现明显下降。更为关键的是，一旦电路偏离了最佳工作点，其性能也会逐渐下滑。 特别是在频率远离谐振点时，电流状态会退化，关断位置的电流会增大，同时负边二极管的电流下降速度也会加快，甚至可能转变为硬开关，从而导致性能恶化。因此，LLC电路的频率调节范围受到了一定程度的限制。 磁性元器件变比的选择与效率电压范围的权衡 在设计LLC电路时，磁性元器件变比的选择是一个至关重要的环节。它不仅关乎磁性元器件产业链企业的决策，还直接影响电路在各种应用场景下的性能。鉴于不同场景和优化目标所需的电感值各异，在选择磁性元器件变比时，磁性元器件产业链企业必须充分考量实际应用需求。 以电池充电应用为例，许多磁性元器件产业链企业倾向于将优化点设定在电池的标称电压附近，因为在该电压下，电池的充电时间最长且效率最高。因此，在确定磁性元器件变比时，应参照电池的标称电压来进行合理选择，以确保电路的性能与充电需求相匹配。 在LLC电路中，输出电压或增益的大小直接关联于开关频率、谐振电感（Lr）、励磁电感（Lm）以及输入输出电压比等多个参数。 当开关频率接近或高于谐振频率时，电路呈现出降压特性；而当开关频率低于谐振频率时，由于励磁电感的作用，电路能够展现出升压特性。这种增益可调性使得LLC电路在宽范围输入电压和输出电压的应用场景中尤为适用。 然而，设计高效的LLC电路并非易事，尤其是在追求高效率的同时还要确保宽泛的电压调节范围。磁环电感（磁性元器件）作为LLC电路中的关键元件，其设计直接影响到电路的效率和增益特性。 为了获得高效率，磁环电感（磁性元器件）需要具有低损耗、高饱和电流以及稳定的温度特性。同时，为了拓宽电压调节范围，需要仔细调整谐振电感与励磁电感等磁性元器件的比值，以及开关频率的范围，从而在保证增益特性的同时，尽可能减少电路的损耗。 这两者之间存在一定程度的矛盾，因为高效率往往伴随着较窄的电压适应范围，而宽泛的电压范围则可能牺牲部分效率。因此，需要根据具体的应用场景和需求来做出合理的磁性元器件变比选择。 LLC电路的未来发展趋势及在新能源领域的应用 随着新能源领域的快速发展，LLC电路的应用范围也在不断扩大。为了满足双向应用的需求，磁性元器件产业链工程师基于LLC电路进行了多种变数设计，以确保在不同的电压范围内都能获得良好的性能表现。 LLC与DAB的结合可能会在未来大功率应用场合中发挥越来越重要的作用。这种结合可以是串联谐振与DAB的结合，也可以是多重移相的结合，这些技术已经在一些磁性元器件产业链企业的产品中得到了实际应用。 如在新能源汽车OBC领域，有企业将DAB与谐振技术结合，且没有使用MOS管，而是选择了IGBT。 原因是当DAB与谐振技术结合时，如果参数设计不当，可能会出现反向恢复现象，导致电路性能下降，效率降低。因此，他们选择了IGBT来避免这个问题。 在储能产业中，当功率达到十千瓦左右时，传统两个桥臂的LLC电路已经演变为三个桥臂，以支持更高的功率输出。 而在双向充电桩领域，通常会采用T型三电平拓扑加上LLC或DAB技术。在这种应用中，通常是多个磁性元器件的组合，负责串联和并联，以实现功率的均分和空间的有效利用。 结语 在LLC电路的设计与优化过程中，磁性元器件变比的选择不仅关乎电路的效率与电压调节范围，还直接影响到电路在不同应用场景下的性能表现与可靠性。 随着新能源需求增长，LLC电路应用将更加广泛。未来，需不断优化磁性元器件设计，探索LLC与其他技术的结合，以提升电路性能与效率，满足新能源领域对高效稳定电力电子系统的需求，推动LLC电路技术迈向新高度。 注：文章整理自中国电源学会磁技术专业委员会委员、浙江大学王正仕副教授，在第11届功率变换器磁性元器件联合学术年会的演讲——《新能源双向变换器(PCS)和工作模式》 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载

【哔哥哔特导读】意法半导体、Microchip、英飞凌、PI等全球半导体头部厂商发布新品，包括MCU、电容式触摸控制器、三相栅极驱动器和开关IC。 本周，全球多家半导体头部厂商发布多款芯片新品，涉及MCU芯片、电容式触摸控制器芯片、三相栅极驱动器芯片和开关IC，芯片应用领域涵盖智能家居、工业设备等等。 01 | 意法半导体：集成NPU加速器的MCU芯片，助力边缘AI发展 近日，意法半导体(ST)发布重磅新品STM32N6芯片—这是ST首款带神经处理单元硬件加速器(NPU)的MCU芯片。 STM32N6是高性能STM32MCU芯片的旗舰产品，是ST采用MCU芯片+NPU芯片架构的开山之作。 图源:“STM32”公众号 STM32MCU芯片为用户带来MPU级别的NPU性能，同时具备所有MCU芯片的优势，使得芯片体积更小，芯片功耗更低，芯片成本更低，新品啊BOM更优，芯片还具有快速启动和快速唤醒功能，因此为许多低功耗AI应用开启芯片“芯”门。 芯片产品特点： -芯片机器学习处理性能是高端STM32MCU的600倍： -芯片为当今算力最强的STM32： -芯片为4.2MBRAM，STM32上存储容量最大的RAM -首次出现在MCU芯片上的ST先进图像信号处理器(ISP) -意法半导体的EdgeAISuite套件，芯片为开发边缘机器学习应用提供全套软件工具 -新系列微控制器芯片现支持的AI模型库越来越大，为各种应用带来更强的性能和多功能性。 图源:“STM32”公众号 02 | Microchip：新款交钥匙电容式触摸控制器芯片产品 交钥匙触摸控制器芯片是将机械按钮升级为现代触摸按钮或显示屏的一种快速简便的方法。 Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)推出12按钮MTCH2120触摸控制器芯片，该芯片为设计人员提供了在用户界面上实现触摸按钮功能的直接途径。 这款低功耗、耐水的交钥匙触摸器件芯片集成了Microchip统一生态系统，使设计流程更加简便，该芯片促进了其他交钥匙解决方案和基于 MCU的触摸实施之间的过渡。MTCH2120芯片是基于 I2C 的触摸控制器系列中的首款产品，芯片支持全面的设计生态系统。 图源：“Microchip微芯”公众号 芯片功能和生态系统： -芯片可根据实时噪声评估自动调整灵敏度和滤波器电平，无需进行繁琐的阈值调整 -一个MPLAB® Harmony 主机代码配置器插件，芯片可直接连接 Microchip MCU和MPU -芯片通过MPLAB数据可视化工具进行设计验证 -芯片I2C端口扩展器功能 -芯片可访问Microchip的触摸库并与之兼容，有助于缩短设计周期 -MTCH2120评估板，板载SAM C21主MCU，可立即集成到原型设计中 03 | 英飞凌：推出6EDL04x065xT系列三相栅极驱动器 近日，英飞凌发布6EDL04x065xT系列三相栅极驱动器，该产品为650V三相栅极驱动器，带过电流保护(OCP)、使能(EN)、故障检测和集成自举二极管(BSD)。 图源：“英飞凌工业半导体”公众号 产品特点： -英飞凌薄膜-SOI技术 -最大阻断电压+650V -输出源/吸收电流+0.165A/-0.375A -集成超快、低RDS(on)自举二极管 -SOI技术使桥输出对高达-50V的瞬态负电压不敏感 -六个驱动器均有独立的控制电路 -过流和欠压检测 -过电流检测后故障清除延迟可由外部编程 -出错时"关闭"所有开关 -CMOS和LSTTL兼容输入(负逻辑) -每相信号互锁，防止交叉导通 竞争优势： -集成自举二极管 -节省空间 -降低BOM成本 -针对VS引脚上的负瞬态电压，具有出色的坚固性和抗噪能力 图源：“英飞凌工业半导体”公众号 04 | PI：提高系统可靠性的高集成开关IC Power Integrations近期为其面向汽车应用的InnoSwitch™3-AQ反激式开关IC推出宽爬电封装选项。5.1mm的宽漏源极引脚爬电距离无需喷涂三防漆，使IC符合800V车辆的IEC60664-1标准，在简化了生产制造过程的同时，提高了系统的可靠性。 新封装增加的初级侧漏极和源极引脚之间的爬电距离和电气间隙，为下一代电动汽车母线电压提供了支持。Power Integrations独有的InSOP™-28G封装可在初级侧施加1000VDC的高压，同时确保所有其他引脚在2级污染的环境当中仍能够安全隔离。 供图：PI 1700V额定耐压的恒压/恒流InnoSwitch3-AQ开关电源IC内部集成了一个碳化硅(SiC)的初级开关，能够提供高达80W的输出功率。 这款高度集成IC可将电源的元件数量减少多达50%，从而节省空间、增强系统可靠性并缓解元器件采购所面临的挑战。漏极引脚宽度的增加有利于承受高强度的冲击和振动，尤其是在使用电驱动桥的汽车应用当中。 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载，

【哔哥哔特导读】云英谷是一家以显示技术研发为核心，专业从事OLED显示驱动芯片的研发、设计及销售的企业，主要产品包括AMOLED显示驱动芯片及Micro OLED硅基显示驱动背板芯片。汇顶科技收购手机AMOLED显示驱动芯片领域头部企业，透露出哪些信号？ 近日，深圳市汇顶科技股份有限公司(以下简称“汇顶科技”)发布公告称，正在筹划以发行股份及支付现金的方式购买云英谷科技股份有限公司 (以下简称“云英谷”)的控制权。 　　来源：《深圳市汇顶科技股份有限公司关于筹划发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金事项的停牌公告》 云英谷是一家以显示技术研发为核心，专业从事OLED显示驱动芯片的研发、设计及销售的企业，主要产品包括AMOLED显示驱动芯片及Micro OLED硅基显示驱动背板芯片。 其中，公司的AMOLED显示驱动芯片下游应用终端为智能手机，而Micro OLED硅基显示驱动背板芯片主要的下游应用终端则为VR/AR等智能头戴式设备。 截至11月22日收盘时，汇顶科技布局总市值为375亿元。作为全球领先的面向智能终端、物联网及汽车电子领域提供领先的半导体软硬件解决方案解决方案供应商，此次汇顶科技收购云英谷的动机是什么? 01 | 全球智能手机市场出货量持续增长，OLED屏幕渗透率提升 从半年报来看，汇顶科技布局的产品领域包括传感产品、触控产品、音频产品、安全产品和无线连接产品，汇顶科技布局的核心业务覆盖“传感、计算、连接、 安全”四大领域。 　　整理自：汇顶科技2024年半年报 汇顶科技今年前三季度实现营收约32.23亿元。利润方面，汇顶科技上半年已实现同比扭亏为盈，今年前三季度净利润达到约4.48亿元，同比增长3499.3%。 在第三季度报中，汇顶科技就提到，今年前三季度净利润增长主要系公司聚焦自身优势且市场前景可观的研发项目，持续提升研发效率及加强销售、管理费用管控。 这次收购，也将是汇顶科技布局持续利润增长策略的一个战略。 在半年报中，汇顶科技提到，全球智能手机市场出货量已连续四个季度同比增长。同时，智能手机的市场结构正发生积极变化，AMOLED屏幕在手机市场中的份额持续提升，据Omdia数据，2024年第一季AMOLED屏幕出货量1.82亿片，同比增长39%，市占率达51%，预计第三季度市场份额将扩大至56%。 汇顶科技认为，智能手机市场的结构性变化，将为公司的触控、指纹、屏下光线传感器、音频等产品带来更多市场机会。 在对市场看好的同时，汇顶科技布局计划也在加码OLED屏相关触控产品。 汇顶科技在半年报中提到，受益于OLED屏幕渗透率提升,公司小尺寸、高性能、低功耗的触控芯片凭借支持高刷新率、低延迟等优异性能，赢得多个国内外知名手机品牌客户项目，上半年市场份额持续提升。 今年下半年随着搭载公司车规级柔性OLED触控芯片的车型陆续发布上市，公司将成为该细分市场的领导者。 02 | 赋能智能手机和VR/AR市场，汇顶科技与云英谷能否实现双赢? 此次收购的云英谷，主营业务就是OLED显示驱动芯片。 2018年，云英谷推出了首颗AMOLED显示驱动芯片，支持FHD+分辨率、60Hz刷新率。并推出首颗应用于0.39英寸模组的MicroOLED硅基显示驱动背板芯片产品，像素密度高达5,644ppi。 2019年，Micro OLED硅基显示驱动背板芯片的应用产品扩展至0.71英寸及1.03英寸，并于2020年将尺寸增加0.49英寸，最高刷新率提升至120HZ。 2021年，云英谷的Micro OLED硅基显示驱动背板芯片正式在消费级VR/AR中实现量产应用，并在2022年推出首颗支持LTPO面板的AMOLED驱动芯片。去年，云英谷的支持LTPO的高帧率AMOLED DDIC已经实现了独家供货某品牌手机。 如今，云英谷已经成为该领域的头部企业。云英顶官网信息显示，在手机AMOLED显示驱动芯片领域，2022年公司总体AMOLED显示驱动芯片销量在全球范围内排名第六，在中国内地供应商中排名第一。 对于汇顶科技来说，如今产品已经应用于三星、谷歌、戴尔、华为、小米、比亚迪、红旗等海内外知名品牌，在多元化战略推进的过程中，汇顶科技将进一步拓宽更广泛的客户基础，实现全球化战略布局。 基于这个战略，通过此次收购，汇顶科技布局可以拓展其业务范围，进入显示驱动芯片和电源管理芯片的新市场领域，实现产品线的多元化。 此外，此次收购也可以推动汇顶科技布局供应链整合和技术创新。云英谷科技在显示驱动和电源管理芯片领域拥有核心技术，收购可以使得汇顶科技整合相关技术，推动产品创新和技术升级，进一步提高产品的市场竞争力。 对于云英谷来说，除了技术整合下协同效应带来的产品升级以外，汇顶科技的全球市场网络可以帮助云英谷进一步拓展国内外市场，进一步增加产品的销售渠道和客户基础。 03 | 小结 此次收购，是汇顶科技布局在半导体领域加码产品布局和市场扩张的信号。 今年上半年，汇顶科技已经实现了扭亏为盈，在进一步促进业务增长方面，汇顶科技布局上对智能手机市场和VR/AR可穿戴设备领域的前景十分看好。 因此通过此次收购，进一步多元化产品线，增强全球市场竞争力，并抓住智能手机和VR/AR市场增长的机遇，旨在实现双方技术和资源的协同效应，推动汇顶科技在全球半导体行业中的持续增长。 预计此次整合将加速OLED显示驱动和电源管理芯片领域的技术创新，为智能手机、VR/AR设备及其他智能终端带来更先进的解决方案。 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载，

瑞隆源成功开发出半导体塑封型高通流量板载电涌保护器，最大放电电流达到20kA，体积约为传统板载的四分之一。 针对基站48伏电源系统，设计思路独树一帜。 目前该产品已实现全自动化量产，成为半导体塑封型板载电涌保护器的创新者与源头工厂。 强大的防浪涌保护能力 SP系列板载电涌防护器在(8/20μs)浪涌功能最大放电电流20kA 、电压保护水平 (Up)220V （In=10kA，8/20us），击穿电压85V-95V，漏电流 ≤20μA ， 外壳防护等级IP20，具有热保护功能，支持PCB 贴片安装。 稳定的热保护机械脱扣装置 SP系列板载电涌防护器有一项重要的衡量指标，是否具备稳定可靠的快速脱扣装置。 为了在狭小空降更好的实现可靠的脱扣功能，产品结构设计内置一个热保护机械脱扣装置。 通过压敏电阻（MOV）或瞬态抑制二极管（TVS）与热保护机械脱离装置紧密组合。 利用MOV或TVS快速将电能转为为热能的特性，让热保护部件的动作带动热脱扣机构动作，将MOV或TVS从主回路中脱离并防止起火，达到快速机械脱扣的防浪涌保护作用。 成熟的电子级半导体特性 SP系列板载电涌防护器能为用户提供更加可靠的浪涌防护保证 。 产品通过利用半导体器件的快速响应优势，对保护系统提供了更快的过压响应速度和更低的保护残压，让系统级设备在恶劣的雷电强磁环境中稳如泰山。 利用半导体器件发热的均匀性和高温耐候，让脱离机构更加安全有效 ，有效防止主回路电路起火、损坏。 SP系列板载电涌防护器在浪涌防护能力、安全性、可靠性更加优于传统的浪涌防护产品。 一体化注塑及表面处理 SP系列板载电涌防护器，防护内核采用环氧树脂一体化注塑成型。 产品外壳采用耐高温LCP塑胶 ，并具有良好的阻燃性，满足RoHS环保要求，外壳表面采用激光打印标签、标识，参数信息清晰规范，产品外观小巧精致。 全面严谨的可靠性验证 SP系列板载电涌防护器，在针对脱扣有效性验证内容方面，全面实施严谨的实验验证。 分别采用了加交流220V至TVS失效模式、加直流100V至TVS失效模式、雷击至TVS失效模式三种验证方式方法，多频次、高要求验证产品脱扣的有效性，均达到满足产品有效脱扣的严格要求。 同时，一体化塑封设计，减少了防浪涌单元的占板面积与空间，提高了元器件的温度、湿度、腐蚀的耐受，解决了很多实际配套应用中的痛点。 因此，产品一经推出，就受到终端客户的广泛青睐，客户对SP系列产品的应用越来越广泛，对产品的需求也是越来越大。

【哔哥哔特导读】当前新能源汽车OBC中磁集成技术普及情况如何？在实际应用过程中面临哪些挑战？未来又有哪些发展趋势？ 磁集成技术最早可追溯到1928年申请的一项滤波电路专利，最初的目的很单纯，就是要把L1，La两颗电感集成为Lc，以减少电感数量和减小电感体积。经过近百年历程，逐步发展为多个磁性元件的复杂磁集成技术，应用也越来越普遍。 自2023年以来，终端价格竞争不断加剧，磁集成技术的应用也逐步向功率磁性元件领域拓展，并且成为了今年磁性元件领域最受关注的话题之一。 特别是在汽车行业，新旧时代的交替，对于新产品和服务的接受程度也在增加，磁集成技术在新能源汽车领域的应用已取得了良好的开端。 本文将结合2024磁集成技术创新与应用研讨会部分演讲与受访嘉宾观点，盘点当前功率磁性元件在新能源汽车领域磁集成的应用现状、挑战及未来发展趋势。 01.新能源汽车中有哪些部件可磁集成 通过业界对特斯拉Model 3的拆解可以发现，新能源汽车的12大功能模块共需要17颗电子变压器和143颗电感，合计160颗磁性元件。当然，各个厂商方案不同，功能模块、磁性元件的用量也不尽相同，以上数据仅供参考。 图1 新能源汽车磁性元件使用情况 图片来源：铭普光磁 本次论坛期间，多位嘉宾表示，理论上磁集成不分功率大小、频率高低，可应用于各个领域，最终是在磁集成节省的成本，与系统优化成本和空间要求之间寻求综合平衡。 换句话说，上述各个功能模块内的变压器、电感均可在其内部实现磁集成，甚至在不同功能模块之间实现磁集成。 图2 OBC与DCDC电路架构 图片来源：超越精密 由于车内空间狭小，对产品体积要求严格，而涉及到功率变换的功能模块，功率磁性元件往往是其中体积占比最大的元件，因此功率变换模块的变压器、电感产品实现磁集成，就显得尤为迫切，如主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等。 深圳大学副教授刘艺涛表示，“新能源汽车对车载OBC以及其他DC-DC装置的体积和重量要求非常高，目前很多磁集成产品体积还是偏大”。 02.磁集成在新能源汽车的应用进展 前文我们提到，涉及功率变换的功能模块，对磁集成需求更为迫切，因此主驱逆变器、DCDC电源和车载OBC等功率变换模块，均有车厂尝试磁集成方案。 图3 新能源汽车OBC与DCDC电路架构图 图片来源：超越精密 而这其中，车载OBC因工况为静止状态，只需满足GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》，可靠性要求相对较低，因而在磁集成方面走在了所有功能模块的前面，也是所有应用领域中普及最广泛的。 英搏尔电气电源产品CTO高军提到：“目前我们最关注的就是车载OBC和DCDC转换器，这里又可以分为PFC部分和高压隔离DC-DC部分，现在通常要求双向工作，一般使用CLLC或DAB来实现，磁集成主要用于CLLC或DAB中的变压器和电感集成，这也目前是收益最高的。” 此外，PFC电路中交错并联的两颗电感进行磁集成，也是业界非常流行的做法。但高军也表示，“相比于前一种，这种磁集成的体积缩小幅度有限。” 云路新能源研究院总工程师施洪亮博士提到：“目前云路在新能源汽车OBC、DCDC和多合一集成系统等功能部件的磁性元件已交付大批量订单，产品涉及到PFC电感、主变压器、谐振电感等。” 按照电路拓扑结构看，目前磁集成产品主要应用在功率变换装置的前级PFC电路和后级LLC电路，以及CLLC、DAB等衍生变种电路拓扑中。 PFC电路多以解耦集成为主，而LLC电路多以耦合集成为主，最常见的就是漏感集成，通过调整变压器结构设计和气隙，利用变压器的漏感实现谐振电感的功能，将两者集成为一个磁件。 典型的LLC电路为主变压器+谐振电感的配置，而一些并联或交错并联的电路拓扑中，主变压器、谐振电感数量更多，通过磁集成可大大降低磁性元件数量和体积，进而降低系统成本。 这也是上文高军提到CLLC、DAB等电路中磁集成收益更高的原因，也是目前业界量产的磁集成产品中应用最广泛的集成方式。 此外，车载电源还包括从高压电池到低压电池的DC-DC转换，通常采用硬开关全桥或移向全桥来实现，这里面的变压器和输出滤波电感也可以进行磁集成。不过，由于成本效益不高，这种磁集成产品在实际中使用较少。 03.新能源汽车中常见的磁集成方式 一直以来，变压器都没有像电感一样形成标准化的产品，而磁集成产品或解决方案的另外一个特点就是定制化程度高，这也导致磁集成产品只能从电路拓扑原理层面描述共性部分的东西。 实际应用上，具体表现形式各异，同功率下的磁集成产品，在外观、尺寸甚至集成方式上都完全不一样。 接下来，将为大家展示本次论坛期间部分企业所展示的磁集成产品解决方案。 图4 6.6kW车载OBC应用CLLC磁集成产品 图片来源：铭普光磁 图5 22kw车载OBC三相磁集成变压器产品 图片来源：铭普光磁 图6 3.3kw车载OBC主变压器、谐振电感5合1磁集成产品 图片来源：铭普光磁 图7 三相磁集成变压器 图片来源：超越精密 图8 三相磁集成PFC电感 图片来源：超越精密 图9 OBC+DC-DC磁集成复用变压器 图片来源：超越精密 根据观察，目前量产的磁集成产品大致呈以下特点： 1.以二合一、三合一是主流，其中二合一占比相对较大； 2.二合一产品中耦合、解耦均有大量应用，耦合集成主要就集中在二合一产品，如LLC电路的变压器+谐振电感集成； 3.三合一多以解耦集成为主，主要在三相电路的应用，如三相变压器、三相功率电感等； 4.从电路拓扑结构层面看，则仍以前、后级内部分别集成为主，前后级集成的方案相对较少。 上文的磁集成产品案例展示中，更多是为大家展示前沿的产品解决方案和设计思路。 施洪亮博士表示，“目前主流的磁集成技术方案大体上都沿用了耦合电感的思路。” 04.磁集成在新能源汽车中面临的挑战 当前，磁集成技术正处于从新能源汽车同功能模块集成向不同功能模块集成转变，并向其他应用领域拓展延伸的阶段，已量产的车载OBC磁集成，具体碰到过哪些问题和挑战，如何解决，就显得至关重要，也是产业链上下游最为关注的话题。 汇总此次论坛嘉宾观点来看，磁集成产品主要面临以下几个方面的挑战： 技术复杂性。磁集成技术复杂性体现在两点，其一是磁集成技术需要精确的设计和制造工艺，以确保各个磁性元件之间的正确耦合和协同工作，这增加了技术的复杂性和实施难度。另外对特定的拓扑回路中，需要不同的控制技术，这也增加了电源控制的难度。 其二是工艺实现难度增加。磁集成后，为了达到最理想的磁集成产品模型，变压器、电感的线圈绕制基本采用连绕方式，绕线难度增加。随着集成磁性元件数量的增加，绕线复杂程度和难度激增，增加引脚既与理想产品模型背道而驰，也会降低产品可靠性。 磁芯工艺难度同理，虽然集成后总体积降低，但相比于集成前的单颗电感或变压器，其体积可能反而变大，磁芯结构、形状也更复杂，生产难度大大增加。 除了总体生产成本可能有所上升，更需要磁性元件企业产线具备一定柔性，甚至引入新的自动化设备和产线。 损耗计算更难。耦合后电磁场参数无法再通过传统的公式计算，导致磁性元件的散热问题更突出，也更难解决。目前更多是基于电磁仿真获得，从上文列举的磁集成产品解决方案也可看出，基本出自具有一定规模的企业，其原因就在于此，电磁仿真软件的投入是一笔不小的费用。 磁性元件企业人才匮乏。对于大多数磁性元件企业而言，其性质更像是整机企业代工厂，并不具备深度介入客户磁集成产品预研和开发的能力。高军在论坛上就提到，“我们当然希望上游的磁性元件供应商都具备设计和仿真能力，而不是像现在这样都是基于我的设计，上游供应商只是从工艺上实现这个器件，甚至很多工艺也是我们自己在考虑”。 05.总结 目前磁集成技术正朝高功率密度、高电压、高效率、系统化集成等方向迅速演进，以下是一些未来磁集成技术可能的发展趋势： 更高的集成度。未来，多合一将是新能源汽车三电系统的重要趋势，也是磁集成技术的主要方向，比亚迪、华为都已推出八合一电驱，开发跨功能模块的高集成度磁性元件解决方案也迫在眉睫。 三维磁集成技术。传统的二维磁集成技术已经逐渐不能满足现代电子设备的需求。因此，三维磁集成技术将成为未来的发展方向。通过在垂直方向上堆叠磁性层，可以实现更高的磁场强度和更低的漏磁通量，从而提升设备的性能。 第三代半导体渗透率提高。未来越来越多车载OBC会采用碳化硅、氮化镓方案，磁性元件必须要紧跟系统发展趋势，提高频率，降低高频损耗。 利用AI技术统一建模。据施洪亮博士介绍，目前国外已有课题组利用AI技术为N相耦合电感统一建模，去分析和计算磁芯损耗。这种思路是非常有利于磁性元件企业从电力电子系统的角度去优化磁芯、电感结构。 随着新能源汽车价格竞争日益激烈，无论是磁性元件用量变少还是体积减小，磁集成技术带来的电源材料降本将会有很大的优势。虽然目前磁性元件因制程的复杂度提高，价格优势不太明显，但相信随着工艺的成熟，成本优势将会越来越大。 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载