作為全球最值得信賴的電子元件製造商之一，威世無源元件，提供了豐富的產品，為現代技術融入人們的日常生活奠定了堅實的基礎。
本次主題將深入探討威世產品背後的技術和優勢，並介紹其在電池管理系統（BMS）中的應用。首先，BMS即電池管理系統，能夠即時採集、處理和儲存電池模組運行中的重要資訊，並通過總線與外部設備（如整車控制器）交換資訊，從而保障電池系統的安全可靠運行。
圖1：電池管理系統(BMS)
威世的電阻應用於電池管理系統（BMS）
在電池管理單元和單體電池監測單元中，需要對電池進行電壓的檢測，針對電壓採樣電路，威世提供高精度、長時間穩定性的電阻方案。
圖2：電壓採樣電路示意圖
圖3：高精度、長時間穩定性的電阻方案
如何實現電阻的高精度和長時間穩定性？
由於整車廠對電池管理系統（BMS）精度的高要求，電壓採樣電路中的電阻必須在電壓脈衝和長時間運作中，保持阻值變化率盡可能小。從這張脈衝實驗圖中可以看出，MELF電阻在抗脈衝能力方面遠遠優於其他同類型電阻器。
此外，在滿載功率負荷的情況下，高精度系列的MELF電阻在工作1000小時後，其阻值變化率小於0.1%。這顯示出MELF電阻在長時間運作中的穩定性和可靠性，能夠滿足整車廠對BMS精度的嚴格要求。
圖片4：脈衝實驗圖
威世MELF電阻以外的電壓檢測應用產品
威世最新推出的高壓薄膜電阻TNPV系列，能在1210尺寸的封裝內提供高達1000伏的工作電壓。這項技術的突破，讓工程師在設計高壓檢測電路時，可以顯著減少所需電阻器的數量，為高壓應用提供了更具競爭力的解決方案。
圖5：高壓薄膜電阻TNPV系列在BMS應用中的優異表現
在電池管理系統中，由於電池之間的一致性差異，工程師通常會採用均衡設計來防止過充和過放。針對這一需求，威世推薦了一款適合的電阻產品。
目前，電池均衡確實是一大挑戰。威世推薦使用RCL長端子電阻，特別是0612尺寸的電阻。這款電阻能夠提供1瓦的額定功率，但其面積僅為傳統2512尺寸的四分之一，這樣可以顯著優化PCB的面積。此外，這款電阻在高低溫循環測試中，遠超過了AEC-Q標準要求的1000次循環次數。
圖6：「RCL長端子電阻」確保系統穩定性與可靠性
電池均衡與發熱問題
均衡導致發熱是一個常見的問題。為了有效監測電池及其均衡電路的溫度，工程師們需要使用熱敏電阻（NTC）來進行精確的溫度測量。
威世NTC的獨特優勢
威世（Vishay）的NTC除了具備高精度的特性外，威世的NTC還採用了獨特的陶瓷塊結構和特殊的端子設計，這些設計不僅提供了高可靠的物理結構，還能有效抵抗電路板的彎折。相比之下，市場上大多數的NTC採用的是疊層結構和普通端子，這些設計往往伴隨著內部裂開的風險。
半訂製NTCALUG的靈活性
威世的半訂製NTCALUG系列可以根據工程師的具體需求，提供不同的螺絲孔尺寸、線長和線徑。這些客製化選項使得NTCALUG能夠更好地適應各種應用場景。同時，這些熱敏電阻的絕緣電壓可以達到業界先進的5000伏，進一步提升了其安全性和可靠性。
圖7：NTC熱敏電阻
溫度檢測與電池均衡應用中的理想選擇
圖8：威世NTC電路板高可靠的物理結構
有效抵抗電路板的彎折
在框架圖中的電流檢測模組，這正是威世的專長之一。威世最新推出的WSBE系列電流電阻，能在零下65度到170度的全溫度範圍內，達到超低的溫度係數，每攝氏度小於10ppm。這不僅大幅提升了電流檢測的精度，更重要的是，顯著減少了軟體補償的工作量。
圖9：電流檢測模組示意圖
圖10：WSBE系列電流電阻產品特色
圖11：WSBE的熱電動勢小於每攝氏度1.25微伏
在電流檢測領域，熱電動勢是一個至關重要的參數。WSBE的熱電動勢每攝氏度小於1.25微伏，這顯著降低了由熱電阻電動勢誤差對採樣信號準確性造成的影響。這一特性使得WSBE在精確電流檢測中具有顯著優勢，確保了測量結果的高準確性和可靠性。
圖12：熱電阻電動勢誤差信息對採樣信號準確性的影響
威世電感產品在電池管理系統（BMS）的應用
IHLP系列功率電感具有多種尺寸選擇，能夠承受高飽和電流，並且損耗低。其全屏蔽結構設計，提供了優異的抗電磁干擾能力，非常適合在BMS中使用。
圖13：直流對直流轉換示意圖
IHLE是IHLP的升級版本，在電路中除了磁場以外還存在電場的干擾。IHLE採用了具有威世專利的E-Field屏蔽結構，進一步降低了電場對電路的干擾，從而更好地解決EMI帶來的困擾。
威世電容技術如何應用於電池管理系統（BMS）中？
威世公司在BMS領域的電容技術。威世公司提供了多款先進的電容產品，特別是在電磁干擾（EMI）電路中應用的Y電容。
威世的AY1系列電容，其脈衝電壓高達10000伏特，並且在500伏特交流電的情況下，仍能滿足1500伏特直流電的需求。這使得AY1系列電容在高壓環境中表現出色，適用於多種應用場景。
此外，威世的AY2系列電容也同樣出色。該系列電容在300伏特交流電的情況下，能夠滿足1000伏特直流電的需求。這使得AY2系列電容在中等壓力環境中也能提供穩定的性能。
圖14：電磁干擾示意圖
圖15：AY1 & AY2安規電容規格
客戶對於產品的效率和小型化需求日益增加。針對這一需求，許多廠商已經將傳統的直插式電容器改為貼片式設計。威世公司針對這種市場需求，推出了VJ系列貼片安規電容，專為此類應用而設計。
VJ系列貼片安規電容不僅能夠在250伏交流電壓下運行，還能夠在2000伏直流電壓環境中穩定工作。這款電容器具備高達5000伏的脈衝電壓承受能力，並且能夠通過3000伏直流電壓1分鐘的高強度測試。此外，該系列電容器至少滿足4毫米的爬電距離要求，確保其在高壓環境中的安全性和可靠性。
圖16：MCCC安規電容規格
威世Y電容以外的特色電容產品
近年來，威世投入大量資源於高分子聚合物電容的研發，其中T51系列特別針對汽車客戶設計。這款電容不僅符合AEC-Q200標準，還能通過嚴苛的雙85測試（即85度高溫和85%高濕環境），其工作溫度最高可達125度，展現出卓越的耐用性和可靠性，為汽車應用提供了穩定的解決方案。
圖17：高分子聚合電容規格
T51系列電容與傳統鋁電解電容有何不同之處？
在相同的電容值和電壓條件下，T51系列電容能夠提供更小的尺寸，這對於需要節省空間的應用來說是極為重要的。特別是在汽車產品中，通常要求有15年的保固期，而一般的鋁電解電容無法滿足這一要求。這是因為鋁電解電容在長時間使用後會出現磨損和性能衰退的問題。
圖18：高分子聚合電容更小的尺寸
高分子聚合物電容與MLCC的比較
高分子聚合物電容具有穩定的電容值，這是因為它們不受直流偏壓的影響。相比之下，MLCC在直流偏壓下會出現電容值下降的現象，這可能會影響電路的穩定性和性能。因此，高分子聚合物電容是一個更好的選擇。
其次，T51系列高分子聚合物電容具有優異的性能表現。由於其穩定的電容值，一顆T51電容可以替代多顆相同容值的MLCC，這不僅可以減少元件的數量，還能節省電路板的空間。
失效模式是否安全？
首先，T51系列產品確保在操作條件下都不會引發燃燒風險。這一特性使得T51系列成為工程師們的理想選擇，特別是在需要高安全性和可靠性的應用場景中。
總結來說，威世的無源元件系列為工程師們提供了全面且可靠的解決方案，無論是在電流、電壓、溫度檢測，還是均衡電阻和功率電感方面，都能夠滿足各種需求。希望今天的介紹能夠對各位工程師朋友們有所幫助。
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