一、概述

在中國電動兩輪車已經成為人們日常生活中必不可少的交通工具。隨著電動自行車國家標準的不斷改進，電動自行車向著低速、高安全性和長續航里程等方向逐漸演進。與此同時，市場對于高速、智能和長續航的電動輕便摩托車及電動摩托車的熱情也不斷上升。

功率MOSFET作為電動兩輪車控制器的核心器件，其性能決定了控制器系統的整體效率。上海貝嶺作為功率MOSFET市場的主要供應商之一，現推出針對電動輕便摩托車控制器的新產品BLP04N11，該器件針對電摩控制器應用特點，優化器件擊穿電壓和降低開關及導通損耗，助力客戶產品迸發更高峰值性能。

二、電動輕便摩托車控制器應用解析

電動輕便摩托車通常使用鋰電池供電，使用電池電壓擋位可分為48V、60V及72V，配備的電機額定功率范圍在400W~3000W。電動輕便摩托車控制器的核心組成部分之一為功率MOSFET組成的三相全橋逆變電路。逆變電路受MCU的PWM調制及對應的柵極驅動器控制，實現直流到交流的變換，從而驅動無刷電機運轉。

圖1 電動輕便摩托車控制器拓撲圖

三、貝嶺SGT技術平臺及BLP04N11器件特點

上海貝嶺基于上海積塔最新SGT Gen2平臺，研發110V SGT MOSFET器件系列產品，在SGT Gen1平臺的基礎上，進一步優化屏蔽柵結構，加強終端結構，使得器件具有較低的導通電阻和較高的擊穿電壓。針對電動輕型摩托車控制器應用中高效開關轉換和低導通損耗的應用需求，貝嶺BLP04N11對應優化效果如下：

1低導通電阻Rds(on)

提高電動輕型摩托車控制器的能效水平的一個方式是降低器件導通損耗。導通電阻Rds(on)決定了功率MOSFET在導通器期間內的損耗。在使用相同封裝的情況下，貝嶺器件相較于市場主流同規格產品，具有更低的導通電阻Rds(on) ，導通損耗的降幅可達5%。

圖2 導通電阻Rds(on)對比

2低FOM值

提高電動輕型摩托車控制器的能效水平的另一個方式是降低開關損耗。對于相同的驅動電路，較低的柵極電荷使得開關速度加快，以降低開關損耗。性能品質因數Figure of Merit （FOM=Rds(on) × Qg，Rds(on) 導通電阻，Qg柵極總電荷），簡稱FOM值，是MOSFET的一個重要指標，用于評估性能的優劣。在使用相同封裝的情況下，貝嶺器件相較于市場主流同規格產品，具有相對較低的FOM值。6.5%的降幅可以提高輕型電摩控制器的整體能效和減少器件的負載，可提高控制器的使用壽命。

圖3 FOM值對比

3板級溫升表現

得益于貝嶺BLP04N11產品較低的導通電阻Rds(on)和電荷參數，在輕便電摩控制器額定功率1500 W的穩態帶載測試中，與市場主流產品相比整體可減少來4~6%的損耗。若在相同輸出功率的情況下，貝嶺器件低損耗的特點可以提高電動輕型摩托車的續航里程。若在過溫保護點不變的情況下，貝嶺器件可以允許客戶控制器輸出更高功率。

圖4 輕型電摩控制器1500W穩態帶載測試

4抗短路能力

貝嶺BLP04N11產品為應對控制器應用中的極端工況，加強器件抗短路能力，可以滿足72V鋰電電池滿電、饋電等不同工作電壓下的輕型電摩控制器相間短路的可靠性要求。

圖5 母線電壓84V下相間短路波形

四、貝嶺功率器件選型方案

上海貝嶺功率針對電動自行車、電動輕便摩托車、電動摩托車、電動叉車和輕型低速四輪車控制器應用設計有多條SGT產品線，包含70V、85V、100V、110V和150V等電壓等級器件，歡迎垂詢！具體型號參考表1。

表1 功率器件選型列表