在电动汽车的复杂体系中，DC/DC转换器虽小，却扮演着举足轻重的角色。它如同电动汽车的“能量枢纽”，默默维系着各系统的稳定运行。你是否好奇，DC/DC究竟如何运作？它对电动汽车性能有哪些关键影响？接下来，就为你开启电动汽车DC/DC知识的全面汇总之旅。
1 什么是 DC/DC 转换器？
DC/DC 转换器的概要
EV 的所有设备都依靠电来工作。行车用马达等依靠大型/高电压的锂离子电池的电力来工作，其他大量车载设备（ECU、摄像头、车灯等）依靠低电压的铅酸电池的电力来工作。铅酸电池如果不充电就会没电，所以需要从锂离子电池充电。其中将高电压直流电转换为低电压直流电的设备就是 DC/DC 转换器。通过转换为低电压，EV 的各种车载设备就能在适当的电压下工作。
高电压和低电压的区别使用
- 高电压的用途
为了使行车用马达工作，需要高电压。因为马达需要大功率，如果试图让它在低电压下工作则会产生大电流，并导致电路内的损耗增加，转换效率变差。为了提高效率，需要使用高电压（400V 以上）来抑制电流。
- 低电压的用途
低电压用于与行车马达相关的设备以外的设备（车内的各种设备和前灯等）。此外，即使是高电压的设备，其内部的控制电路也在低电压下工作。因此，从高电压转换为低电压的 DC/DC 转换器是必不可少的。
为什么低电压是 12V
早期的汽车以手动方式启动发动机，后来开发出了利用起动马达启动的机构。为了驱动该起动马达，安装了铅酸电池。现在，轿车上使用的是由 6 个铅酸电池单体组合而成的 12V 的电池组（各电池单体约为 2.1V）。但是，卡车上发动机的起动马达采用了大型马达，因此通常使用 24V 的电池组（12V 电池×2 个）。
2 DC/DC 转换器的电路构成
总体构成
- 电压检测（输入侧）：测量来自锂离子电池的输入电压 - 噪声滤波器（输入侧）：使用电容器和线圈去除噪声 - 电压转换电路：通过藉由绝缘型变压器和 FET 等的开关来转换电压 - 噪声滤波器（输出侧）：使用电容器和线圈来去除噪声 - 电压检测（输出侧）：测量输出电压 - 控制电路：控制转换电路等 - DC/DC 转换器：向控制电路供给电源 - 通信电路：与外部的通信电路
图１ DC/DC 转换器的总体构成
3 个别电路及构成零部件
电压测量（输入/输出）
在电压测量的电路中，为了控制电压转换电路，测量输入和输出的电压。测量时通常将多个电阻器连接起来以测量电阻器两端的电压。
噪声滤波器（输入/输出）
在噪声滤波器电路中，抑制来自外部或来自该电路的噪声，以防止电路误工作。滤波器组合使用大型电感器以及薄膜电容器或导电性聚合物混合铝电解电容器。
电压转换电路
在电压转换电路中，通过使用开关元件和变压器等的开关来进行电压的转换。通过令开关元件 On/Off 来执行转换操作，但由于元件 On/Off 时会产生噪声，因此通常在元件栅极端子上使用电阻器来抑制噪声。
DC/DC 转换器
在 DC/DC 转换器电路中，为了去除输入部的噪声和使得输出部平滑，通常使用导电性聚合物混合铝电解电容器，为了进行电压转换，通常使用车载用功率电感器。
通信 I/F
在通信 I/F（通信）电路中，使用两根线与外部设备（CAN、Ethernet 等）进行通信。此时，如果噪声或静电从通信线混入，则可能会导致收发器 IC 故障。因此，收发器电路中作为静电预防措施使用片式压敏电阻器。
4 总结
EV 上，马达以外的大多数车载设备都是在比车辆主电源电压低得多的电压下工作的。其中将锂离子电池输出的高电压直流电转换为低电压直流电的设备就是 DC/DC 转换器。今后，随着 EV 的增加，DC/DC 转换器的安装数量也会增加。
此外，随着各种设备的电动化和高功率化，还需要追求 DC/DC 转换器的高输出化。
今后，人们将会对车载电子零部件提出高电压（高耐电压）、大电流、低损耗、高耐热、小型化等更高的性能要求。
文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/summary-of-dcdc-knowledge-for-electric-vehicles/ 文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/summary-of-dcdc-knowledge-for-electric-vehicles/
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