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                      讓電動汽車牽引逆變器設計更靈活,成本更優的反激控制器

                      發布時間:2022-10-27 來源:TI 責任編輯:wenwei

                      【導讀】在全球氣候變暖和和雙碳的背景下,以電能驅動車輛的交通方式在未來出行將占據主要地位。牽引逆變器(Traction Inverter)作為新能源汽車中重要的信號和能量傳遞部件,將動力電池輸出的直流電逆變為三相交流電驅動電機,同時接收來自整車控制器和控制機構(制動踏板、油門踏板、換擋機構)的信息對電機的工作加以控制。德州儀器可在此應用中提供符合AEC-Q100 標準的反激控制器電源方案。


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                      圖1 三合一電驅動


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                      圖2  前驅新能源汽車


                      圖1為市面常見三合一電驅動,通常牽引逆變器和電機,減速器會集成化。普遍一臺電動汽車會配置一臺電機和牽引逆變器(圖2),部分高端車型會配置前后四驅,兩臺或超過兩臺電機和牽引逆變器。


                      LM5155x-Q1和LM5156x-Q1是德州儀器的全新一代反激控制器:


                      ●    符合面向汽車應用的 AEC-Q100 標準,且提供功能安全。

                      ●    兩個物料Pin2Pin兼容且分別支持不同的5V 至 45V和3.5V 至 60V寬輸入工作范圍。

                      ●    低功耗、高效率,可滿足100mV ±7% 低限流閾值,

                      ●    提供強大的5A 峰值標準 MOSFET 驅動器,支持外部 VCC 電源。

                      ●    整體方案尺寸小,設計簡單,BOM成本低。

                      ●    LM5156x-Q1額外支持可選雙隨機展頻, 可降低EMI的影響。


                      如圖3牽引逆變器示意圖所示:


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                      1. 在12V 主電源上,采用隔離式反激設計,將蓄電池的12v電壓轉化為+15v或-9v供電給Gate Driver。TI提供基于LM5155/6的該隔離式反激參考設計,見圖4開發板,為四個獨立電源軌供電,每個電源軌可提供 14V 的電壓和 300mA 的電流。同時具有以下特性:


                      ●    通道之間的電壓隔離較高、電容較低

                      ●    初級側調整,無光耦合器

                      ●    適用于高側和低側 IGBT 驅動器

                      ●    禁用時靜態電流為零

                      ●    開關頻率 (500KHz) 較高,允許使用小型變壓器和濾波器組件

                       

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                      圖 4 汽車四軌 17W 隔離反激式參考設計開發板


                      2. 同時根據ISO 26262規定,如果主電池故障時,需要提供備份電源來保證牽引逆變器工作不受影響。例如采用從高壓400V電池輸出12V備份供電。TI提供基于 LM5155/6的高壓反激方案。 該參考設計提供 15V/22W 隔離輸出,可見圖5開發板,電源可由 200V-480V 直流輸入供電。同時具有以下特性:


                      ●    無需光耦合器即可實現初級側調節

                      ●    外形緊湊,具有隔離式反激功能

                      ●    雙隨機展頻,可降低 EMI (LM5156)

                       

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                      圖 5 200V - 480V 直流輸入,22W 反激式隔離型電源參考設計開發板   


                      來源:TI

                      作者:Oliver Ling/Peihai Liu



                      免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


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