全球汽车市场当今的销售趋势仍是传统燃油车占比约80%，其余的20%都被包括各类混动汽车和电动汽车在内的

  事实上，轻混动力平台已经是一个具体的传统汽车架构替代解决方案，因为轻混系统满足了对更大动力储备的需求，同时能降低动力系统总体成本。轻混系统有以下优势：

  在STPOWER STripFET 80V-100V功率晶体管中，F7系列已经取得AEC-Q101车规，新的车规产品已进入原型开发阶段。STripFET功率晶体管的开关性能和能效都很出色，鲁棒性足以满足所有车用要求，是解决 48V-12VDC-DC 功率转换器高频辐射抗扰度问题的正确之选。

  在轻混汽车上，DC-DC转换器将48V锂电池储存的部分电能转移到12V铅酸电瓶中，使12V铅酸电池保持充电状态，同时给低功耗负载和信息娱乐系统供电。该转换器还支持电流双向流动，在某些情况下，12V电瓶可以对48V锂电池充电，在汽车抛锚时驱动汽车到达最近的汽修厂。

  降压模式下输出功率为2kW至3.3kW，升压模式下输出功率最高1.5kW;

  MOSFET半桥(HB)和栅极驱动器，栅极驱动器带有一个用于电流检测的内部比较器;

  48V锂电池高压安全开关，在出现故障时，保护电驱系统，断开系统与锂电池的连接；该开关通常是由几个80V MOSFET并联而成，该开关要选择裸片尺寸大、低静态漏源导通电阻(RDS(on))和高电流解决能力的开关管;

  低压安全开关，用于断开系统与12V电瓶的连接，是由几个并联支路组成，包括两个背靠背配置的导通电阻(RDS(on))非常低的40V MOSFET开关管；

  控制器，根据负载水平负责各相之间同步、激活和调节，在相转换发生危险时，关闭系统 ;

  在这种拓扑结构中，上桥臂(HS)MOSFET经过了优化设计，能大大的提升转换器的开关性能，降低噪声辐射，从而改善转换器在轻负载下的能效，而下桥臂(LS)MOSFET也经过了优化设计，可以最大限度地降低导通损耗，来提升转换器在高负载时的能效。

  因此，48V-12V DC-DC转换器中上下桥臂MOSFET的主要特性可以总结如下：

  意法半导体的 PowerFLAT 5x6 封装用于并联多个MOSFET开关管，而H2PAK 封装(2根引线根引线)用于单个开关管。

  最小化开关损耗与优化导通损耗之间的最佳折衷方案是下桥臂MOSFET选择低导通电阻(RDS(on))的开关管，上桥臂MOSFET选择低栅漏电荷(Qgd)的开关管，这种权衡考虑对提升系统能效和抑制电磁干扰(EMI)噪声辐射有很大的影响。

  在续流阶段，MOSFET的漏源电压(VDS)被固定在体漏二极管的正向导通电压(VDS)。在瞬态关断时，VDS电压增加，此时电容比起关键作用。由于在几乎VDS = 0V时，电容比下降趋势柔和舒缓，而且初始值低，Crss/Ciss比值可以适度抵抗米勒效应，并且还有助于最小化MOSFET的亚阈值导通，降低对EMI的敏感度。

  产生EMI辐射的重要的因素与体漏极二极管的反向恢复电荷及其在回弹中的软度有关（图3）。

  实验数据表明，STripFET F7 MOSFET的体漏二极管回零电流波形非常柔和，仅产生几次振荡，从而限制了高频辐射。

  此外，采用新技术制造的车规80V - 100V MOSFET原型拥有非常良好的开关性能， VDS电压尖峰波形平滑，振荡时间很短。图4所示是轻混系统的DC-DC转换器的下桥臂MOSFET和上桥臂MOSFET在fsw = 250kHz时测得的开关波形。

  上图显示，下桥臂MOSFET中 VDS最大尖峰电压仅为52V（深蓝色线），使用新型MOSFET的DC-DC转换器的实测能效达到94%，如下所示（图5）。

  转换器的能效还受到下桥臂MOSFET体漏极二极管反向恢复电荷的影响。流向体二极管的恢复电流即使高速变化(di/dt)，新的演进技术也能明显改进能效，如图6中测量的恢复波形所示。

  实际流经该二极管的电流是图6所示的电流10倍，因为使用电流互感器采集ISD= 60A电流。

  这种恢复电流还在很大程度上决定了转换器的噪声辐射速率，因为在电流回零时，恢复电流是振荡引起的高频噪声的主要根源。近场噪声辐射测量试验突出了新MOSFET原型的EMI抗扰度，并将噪声辐射速率与F7系列器件进行了比较。当器件以大约15A的电流开关时，半桥拓扑结构中的下桥臂MOSFET实验噪声辐射频谱如图7所示，上桥臂MOSFET实验噪声辐射频谱如图8所示。

  两张图显示在与应用开关条件对应的较低频率下，噪声辐射速率值较高，而在1MHz以上的较高频率时，上桥臂的新产品原型在相同的电路板和工作条件(开关频率，电流和偏置电压)下噪声辐射速率略低与于同级F7器件。

  对于轻混动力系统，新产品原型改善了开关特性，降低了功率损耗，保证DC-DC转换器的能效更高。此外，它们保留体漏二极管的良好性能不变，具有STripFET F7 MOSFET一样的反向恢复电荷和软度，有助于最大限度地减少高频辐射，这是任何汽车电源转换和电机控制拓扑结构中理想的且广泛认可的特性之一。

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