什么是电动汽车（EV）上的DC/DC转换器？ ～从高电压向低电压进行电压转换的装置～

DC/DC转换器的概要

EV的所有设备都依靠电来工作。行车用马达等依靠大型/高电压的锂离子电池的电力来工作，其他大量车载设备（ECU、摄像头、车灯等）依靠低电压的铅酸电池的电力来工作。铅酸电池如果不充电就会没电，所以需要从锂离子电池充电。其中将高电压直流电转换为低电压直流电的设备就是DC/DC转换器。通过转换为低电压，EV的各种车载设备就能在适当的电压下工作。

高电压和低电压的区别使用

• 高电压的用途
  为了使行车用马达工作，需要高电压。因为马达需要大功率，如果试图让它在低电压下工作则会产生大电流，并导致电路内的损耗增加，转换效率变差。为了提高效率，需要使用高电压（400V以上）来抑制电流。
• 低电压的用途
  低电压用于与行车马达相关的设备以外的设备（车内的各种设备和前灯等）。此外，即使是高电压的设备，其内部的控制电路也在低电压下工作。因此，从高电压转换为低电压的DC/DC转换器是必不可少的。

为什么低电压是12V

早期的汽车以手动方式启动发动机，后来开发出了利用起动马达启动的机构。为了驱动该起动马达，安装了铅酸电池。现在，轿车上使用的是由6个铅酸电池单体组合而成的12V的电池组（各电池单体约为2.1V）。但是，卡车上发动机的起动马达采用了大型马达，因此通常使用24V的电池组（12V电池×2个）。

关于市场和设备的趋势

今后，随着EV车辆数量的增加，DC/DC转换器的数量也将增加。而且，由于各种设备的电动化，也需要支持高功率化。另外，对于DC/DC转换器还进一步提出了高输出化和小型化的要求。为实现这个目标，电子零部件具备高电压（高耐电压）、大电流、低损耗、高耐热性、小型化、高精度等性能就显得尤为重要。

关于DC/DC转换器的电路构成

总体构成

• 电压检测（输入侧）：测量来自锂离子电池的输入电压
• 噪声滤波器（输入侧）：使用电容器和线圈去除噪声
• 电压转换电路：通过藉由绝缘型变压器和FET等的开关来转换电压
• 噪声滤波器（输出侧）：使用电容器和线圈来去除噪声
• 电压检测（输出侧）：测量输出电压
• 控制电路：控制转换电路等
• DC/DC转换器：向控制电路供给电源
• 通信电路：与外部的通信电路

个别电路及构成零部件

小结

EV上，马达以外的大多数车载设备都是在比车辆主电源电压低得多的电压下工作的。其中将锂离子电池输出的高电压直流电转换为低电压直流电的设备就是DC/DC转换器。今后，随着EV的增加，DC/DC转换器的安装数量也会增加。
此外，随着各种设备的电动化和高功率化，还需要追求DC/DC转换器的高输出化。今后，人们将会对车载电子零部件提出高电压（高耐电压）、大电流、低损耗、高耐热、小型化等更高的性能要求。松下机电株式会社备有面向DC/DC转换器的广泛的产品阵容（表1）。

零部件	特点	高电压	大电流	低损耗	小型化	高耐热	高精度
汽车用/工业基础设施用薄膜电容器	高可靠性	✔				✔
导电性聚合物混合铝电解电容器	低ESR 高可靠性	✔	✔	✔	✔	✔
车载用功率电感器	大电流、低损耗 高可靠性		✔	✔	✔	✔
贴片电阻器（高精度贴片电阻器） 贴片电阻器（小型高功率贴片电阻器）	高精度、高耐热	✔	✔		✔	✔	✔
片式压敏电阻器	小型化/轻量化				✔

相关产品信息

• 汽车用/工业基础设施用薄膜电容器
• 导电性聚合物混合铝电解电容器
• 车载用功率电感器
• 贴片电阻器（高精度贴片电阻器）
• 贴片电阻器（小型高功率贴片电阻器）
• 片式压敏电阻器

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