幾十年來，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的車輛一直由 14V/12V 鉛酸電池供電，所有電動汽車應(yīng)用和系統(tǒng)都是基于這種較低電壓的架構(gòu)設(shè)計(jì)的。商用卡車市場是一個(gè)小例外，它使用更高電壓 (24V) 的電池為耗電的卡車或公共汽車提供更多電流。即使在這種情況下，總電壓要求也明顯低于 100V；由于卡車應(yīng)用中的擊穿電壓大多為 30V、40V、55V，有時(shí)甚至高達(dá) 60V 或 75V，因此可以使用典型的電源開關(guān)。驅(qū)動IC通常采用模擬混合信號工藝，其電壓一般為40V，最高可達(dá)70V甚至80V。對于任何汽車或卡車應(yīng)用來說都綽綽有余。

然而，如今，我們看到汽車電網(wǎng)發(fā)生了巨大變化——電壓越來越高。當(dāng) 10-15 年前將高壓 (HV) 引入標(biāo)準(zhǔn)乘用車時(shí)，這種轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始。電壓高于 14V 的電網(wǎng)開始在一些專用區(qū)域發(fā)展。使用 100V 或更高電壓的應(yīng)用示例如圖 1 所示：用于豪華車中高可靠性環(huán)繞聲 HIFI 系統(tǒng)的高壓壓電燃油噴射、HID（高強(qiáng)度放電）照明和高端大功率 D 類放大器應(yīng)用。高壓系統(tǒng)首次用于小批量高端汽車，從而將汽車 14V/12V 電池的電壓提升到更高水平，遠(yuǎn)高于 100V。如果環(huán)境立法者開始實(shí)施排放法規(guī)，要求燃油效率遠(yuǎn)高于過時(shí)的內(nèi)燃機(jī)所能提供的燃油效率，那么高壓系統(tǒng)將很快成為必需品。在高精度燃油噴射器的幫助下，柴油和當(dāng)今汽油發(fā)動機(jī)的燃燒過程可以大大改善，從而顯著減少排放。最高效的燃油噴射器由基于高壓壓電元件的復(fù)雜高壓噴射器驅(qū)動，這些噴射器在精確的時(shí)間將小劑量的燃油噴射到各個(gè)氣缸的燃燒室中。于是，高壓進(jìn)入現(xiàn)代汽車的重點(diǎn)領(lǐng)域，為內(nèi)燃機(jī)配套，最終成為被廣泛接受的引擎蓋下高壓應(yīng)用。

同時(shí)高壓電源車，用于汽車電源管理的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品也必須滿足這些新的 HV 要求，并且還需要利用驅(qū)動器 IC 和電源開關(guān)來提供超過這些應(yīng)用允許的最高電壓的安全擊穿電壓）以實(shí)現(xiàn)高100V +的電壓。真正需要節(jié)能環(huán)保技術(shù)的半導(dǎo)體供應(yīng)商需要基于專用高壓半導(dǎo)體工藝和芯片平臺的高壓設(shè)備。高壓已成為現(xiàn)代汽車電源管理產(chǎn)品必須具備的重要互補(bǔ)特性和發(fā)展趨勢。高效 HID 前照燈是高壓如何逐步取代乘用車前照燈中先進(jìn)的 12V 燈泡的一個(gè)很好的例子，盡管它面臨來自通常使用較低電壓技術(shù)的 LED 照明的競爭。

但是，現(xiàn)代節(jié)能汽車的發(fā)展不會隨著內(nèi)燃機(jī)的改進(jìn)而停止。最終，像豐田這樣具有開拓性和前瞻性的汽車制造商將開始改變汽車動力系統(tǒng)，以推動現(xiàn)代汽車的電氣化。因此，混合動力和純電動汽車開始使用強(qiáng)大的電動機(jī)來減少內(nèi)燃機(jī)的使用，甚至完全取代內(nèi)燃機(jī)。為了滿足內(nèi)燃機(jī)的功率要求，需要高壓技術(shù)來將電動傳動系統(tǒng)電流保持在可接受的水平，同時(shí)產(chǎn)生數(shù)十到數(shù)百千瓦的電機(jī)功率。最終，這是汽車高壓芯片的突破。孤立的專業(yè)應(yīng)用突然不復(fù)存在，取而代之的是需要高壓開關(guān)和驅(qū)動器 IC 并消耗高功率的整個(gè)芯片密集型動力系統(tǒng)架構(gòu)。隨著混合動力或電動動力系統(tǒng)的技術(shù)挑戰(zhàn)，高壓設(shè)備突然成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，需要高效、穩(wěn)定和具有競爭力的價(jià)格以滿足最終用戶的預(yù)算。向節(jié)能型混合動力汽車的發(fā)展也推動了先進(jìn)汽車電源管理產(chǎn)品組合的開發(fā)和轉(zhuǎn)型。電壓要求不再局限于略低于 100V。今天，需要高達(dá) 600V 至 1200V 的電壓，目前僅用于重型工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器和家用電器或部分由 110V 或 220V 交流家庭電網(wǎng)供電的消費(fèi)類應(yīng)用。

從汽車的角度來看，這種技術(shù)和架構(gòu)的變化發(fā)生得非?？?；至少對于那些更關(guān)注技術(shù)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性而不是快速創(chuàng)新或早期采用新技術(shù)的行業(yè)而言，它發(fā)生得很快。但豐田在混合動力汽車方面的成功、飆升的燃油價(jià)格和更嚴(yán)格的排放法規(guī)使我們必須加快變革，特別是對于需要趕上日本先進(jìn)和創(chuàng)新混合動力技術(shù)的美國和歐洲汽車制造商。

International Rectifier (IR) 可以很好地利用這種方法為汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)高電壓。該公司已經(jīng)擁有非?？煽康钠嚠a(chǎn)品組合，適用于標(biāo)準(zhǔn) 14V 和 24V 應(yīng)用的專利 MOSFET 和驅(qū)動器技術(shù)，以及 40V 和 75V 的智能電源和大電流 IC 技術(shù)高壓電源車，滿足卡車市場更高電壓要求。與此同時(shí)，IR 一直致力于工業(yè)和消費(fèi)市場，利用其高壓技術(shù)為電機(jī)驅(qū)動器、電源和其他專用高壓解決方案實(shí)現(xiàn) 100V、200V、600V 和 1200V 的電壓。這使汽車團(tuán)隊(duì)能夠立即采用高壓芯片和封裝技術(shù)，這些新要求在汽車市場中突然變得重要。

將非汽車芯片和封裝技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤闳毕莠F(xiàn)場故障率為質(zhì)量目標(biāo)的穩(wěn)定汽車產(chǎn)品通常并非易事。然而，IR 的汽車團(tuán)隊(duì)由于較早參與上述 HV 應(yīng)用，因此擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。 10 多年來，IR Automotive Products 一直與市場領(lǐng)先的一級汽車供應(yīng)商合作開發(fā)壓電燃油噴射，這使我們能夠開發(fā)出滿足汽車質(zhì)量和穩(wěn)定性要求的高度穩(wěn)定的高壓驅(qū)動器技術(shù)和汽車電源開關(guān)。憑借這些經(jīng)驗(yàn)以及廣泛的工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器和電源產(chǎn)品組合，International Rectifier 的汽車業(yè)務(wù)部門能夠非常迅速地適應(yīng)汽車高壓趨勢，并實(shí)現(xiàn)滿足混合動力汽車市場要求和質(zhì)量目標(biāo)的穩(wěn)定汽車高壓產(chǎn)品。