主動懸架是一個快速創新的領域，已成為現代電動汽車平臺確保乘客舒適度和道路操控性能的關鍵功能。汽車系統專業廠商宏發公司（Hongfa）已開發出目前市場上最小、最輕的主動懸架解決方案，這在很大程度上得益于與 Vicor 的合作。

《Electronic Specifier》雜志就此與 Vicor 進行了深入探討

問：Vicor 是如何參與宏發新型主動懸架系統開發的？這次合作是如何開始的？

答：Vicor 與宏發的合作始于一家汽車制造商的需求——他們需要一個緊湊但功能強大的 DC-DC 轉換器來驅動主動懸架電源系統。Vicor 的技術提供了所需的解決方案，縮小了 DC-DC 轉換器的尺寸，同時減輕了宏發的系統設計工作量。Vicor 的電源模塊還提供了最快的瞬態響應速度，這對于優化能量回收能力至關重要。

宏發公司結合 48V 系統和 Vicor 電源模塊，成功設計出了目前市場上最小、最輕的主動懸架系統。Vicor 的正弦幅度轉換模塊能夠支持需要在電池與懸架執行器之間實現雙向電流流動的主動懸架電源系統。

問：BCM6135 被譽為擁有業界最快的功率轉換瞬態響應。這一特性背后的技術創新是什么？

答：Vicor 模塊采用正弦幅度轉換（SAC）技術，這是一種能夠在高低電壓間實現零電壓/零電流切換的拓撲結構。Vicor 運用專有的控制器和組件來驅動這項技術，使完整的 DC-DC 轉換器能夠集成在極其緊湊的封裝中（僅 0.01 升）。其瞬態響應速度高達每秒 800 萬安培，是汽車行業的最快水平。

BCM 技術的獨特優勢在于，SAC 拓撲可在極高頻率（超過 1.4MHz）下運行，并具備每秒 800 萬安培的壓擺率，為客戶帶來了以往難以實現的能力。

問：在汽車應用中，BCM6135 的固定比率雙向設計與傳統 DC-DC 轉換器拓撲結構有何不同？

答：BCM 技術的獨特優勢在于，SAC 拓撲可在極高頻率（超過 1.4MHz）下運行，壓擺率為每秒 800 萬安培，這為客戶帶來了以往難以實現的能力。產品的雙向特性是競爭對手難以匹敵的另一大優勢。得益于 SAC 拓撲結構，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 在主動懸架等高難度應用中表現出色，遠超其他 DC-DC 技術。

BCM6135 的雙向特性是競爭對手無法匹敵的另一優勢。得益于 SAC 拓撲結構，BCM6135 無論是在升壓還是降壓模式下都能處理相同的功率。

問：最終系統的尺寸幾乎是其最接近的競爭對手的一半。Vicor 的封裝和熱設計創新是如何助力實現如此緊湊外形的？

答：Vicor 的 BCM 模塊是一個完整的 2.5kW DC-DC 轉換器，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。宏發這樣的系統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 可采用主動或被動冷卻方式，只需配備冷卻結構和系統外殼。

問：平面封裝和液冷技術在實現高電流傳輸并最小化熱損耗方面發揮了什么作用？

答：平面封裝和 BCM 的整體設計使模塊的熱阻系數達到 1.4°C/W，與許多標準封裝的 MOSFET 相當。將 BCM 集成到液冷設計中可以最大化功率輸出，因為 SAC 拓撲結構在峰值功率時受到熱限制。

問：許多早期主動懸架設計都受到 12V 系統局限性的制約。BCM6135 是如何解決這些歷史遺留問題的？

答：BCM6135 是一款固定比率轉換器，能夠高效地將高壓（HV）轉換為 48V。主動懸架供電網絡（PDN）需要 48V 母線和電源模塊才能實現最佳性能。

低壓供電系統需要使用更大且效率更低的執行器來驅動主動懸架系統。幾十年前推出的一些早期系統需要數百磅重的執行器電機和電池來承受主動懸架系統產生的巨大電流和功率波動。與老一代產品相比，48V 執行器體積縮小超過 50%，而且功能更強大。

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

問：Vicor 的 800V-48V 解決方案為新興的 48V 區域架構和電動汽車動力系統帶來了哪些優勢？

答：Vicor BCM6135為電動汽車的 DC-DC 轉換器和低壓網絡帶來了多項改進。首先，使用 BCM6135 可將主 DC-DC 轉換器的尺寸減少高達 50%，重量減輕 50%。其次，其功率開關功能允許刪除 48V 電池，因為 BCM6135 從高壓電池向負載供電的速度比從 48V 電池取電更快。最后，DC-DC 轉換系統體積足夠小巧，可直接安裝在高壓電池外殼內，從而消除額外的冷卻管線和高壓電纜。

問：您認為在未來幾年，固定比率高壓 DC-DC 模塊是否會在主流車輛電子系統中得到更廣泛的應用？

答：會的，我們預計我們的技術會在未來幾年有更廣泛的應用。應用增長的動力在于 Vicor 技術能夠解決汽車制造商在打造高效、省空間且輕量化車輛時面臨的棘手電源問題。Vicor 的DC-DC 模塊化轉換器是市場上功率密度最高的產品，可以并聯使用——這使得擴展功率變得非常簡單，能夠適應車隊的各種功率需求。

問：Vicor 如何定位其電源模塊，以滿足電動汽車和先進出行領域對緊湊、高效設計日益增長的需求？

答：我們與一級供應商伙伴和汽車制造商工程團隊合作，尋找能夠用BCM6135解決的棘手問題。我們與這些公司攜手合作，展示我們的技術如何實現最優雅、最有效的功率轉換解決方案，并減少體積和重量。我們專注于最適合使用我們技術的問題，幫助客戶獲得成功。