在电动汽车中，隔离技术推动更快的充电

作为 EV（电动汽车）领域最大的数字隔离 IC 技术供应商，Silicon Labs 十多年来一直密切关注并参与该市场。在过去的一年里，我们看到这个市场的增长达到了前所未有的水平。根据麦肯锡的电动汽车指数，电动汽车的趋势似乎正在转变，因为去年标志着全球电动汽车销量首次超过 100 万辆。甚至 BP、壳牌和道达尔等石油和天然气公司现在也在大力投资电动汽车和电池技术，今年春天，戴姆勒卡车公司的首席执行官宣布“商用车后内燃机时代的开始就在这里”。

从增长数据的角度来看，几个月前在一次客户会议上，我们的一位电动汽车客户分享了一个令人印象深刻的数据点，解释了当前传统汽车市场如何以 2% 的速度增长，而新能源（主要是电动汽车和混合动力汽车）汽车行业的增长接近 30%。

业内有人说电动汽车的“临界点”涉及许多因素，但主要原因之一是近年来电池管理和充电技术的进步速度极快。

如果我们可以安全地假设未来和当前的电动汽车消费者有一件事，那就是他们都在寻找更快的充电体验。汽车或卡车的充电速度越快，驾驶员上路的速度就越快。

隔离 IC、安全和充电
电隔离技术是 EV 的必备品，使充电体验安全且尽可能快。隔离 IC 可防止人身和设备伤害，以及 EV 系统内的通信故障。隔离技术通过提供电源域的隔离和分离来分离接地层和高压。

简单地说，IC 隔离器就像一个绝缘体。以此类推，考虑一个电话线插头，它的电源线周围有塑料包裹。绝缘体 IC 是一个类似的概念，只是它是电子的。与使用变压器和其他磁性元件等分立元件相比，在方便的 IC 中具有这种隔离和绝缘特性，可以使系统设计人员的工作更轻松，并且他们的产品更具成本效益。

数字隔离器移动信号，隔离传感器测量子系统中的电流和电压。隔离设备通过管理和维护系统的安全性，同时管理电源电压，为 EV 提供价值。作为一种安全产品，隔离器必须符合复杂的国际和安全标准。

车载充电器性能
提升随着电动汽车市场的持续起飞，随着越来越多的商业车队和消费者选择电动汽车，对更快充电技术的压力将继续增加。隔离技术为车载充电器带来了巨大的价值，它是不同电源轨转换的地方，需要大量的高性能隔离器。

在过去的几年里，一种新的晶体管材料被确定出来，它对隔离 IC 的影响已经转移到市场上。用于 IC 的宽带隙材料，例如氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC)，正越来越多地取代传统的硅基场效应晶体管 (FET)，因为它们能够以更快的速率切换更多的电流并且运行温度更低，不像FET 往往会发热，并且对流经材料的电流有限制。Silicon Labs 和业内其他几家 IC 供应商设计了隔离式栅极驱动器 IC，用于在高频下切换宽带隙 FET，我们看到车载充电器利用了这项创新。

特斯拉是首批采用宽带隙材料的新型隔离 IC 的电动汽车制造商之一，现在其他电动汽车制造商也纷纷效仿。在相对较短的时间内，行业的早期领导者通过提供宽带隙 FET 和互补的稳健、高频隔离栅极驱动器 IC，推动了车载充电器功率密度的巨大飞跃，最终推动了更快、更安全的充电体验。

电动汽车市场增长和技术进步正在迅速发展。这是一个值得关注的趋势，因为内燃机可能会比我们想象的更快退居二线。