高效的电动车牵引逆变器设计,你需要一颗高性能智能栅极驱动器!

出处:NXP 发布于:2022-07-20 16:41:36

    在汽车及电动出行市场中,乘用车及商用车的电气化使各子系统的研发产生了巨大变化。
    首先,电动汽车系统从设计概念到产品上市的开发周期,比“传统”汽车更短。此外,与ICE系统 (发动机和变速器) 相比,这些相对“简单”的电动汽车系统使非传统的供应商得以进入汽车生态体系,从而加剧了竞争。
    为了应对成本上升的影响,并保持对知识产权和物料成本 (BOM) 的掌控,许多原始设备厂商纷纷开始构建自主设计、开发和制造子系统的能力。与此同时,传统的供应商继续投资电动汽车系统,同时与新进入者竞争,力图保持对原始设备厂商的渗透程度。
    为了维护合作关系并提供差异化服务,部分供应商集成多个关键电动汽车系统部件,如逆变器、牵引电机和变速箱。原始设备厂商和新的供应商都需要快速掌握系统分析和集成能力,特别是在功能安全要求方面。因此,他们日益期望半导体供应商帮助他们缩小这一发展和知识差距。
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    不同的汽车子系统对系统性能和功能安全有不同的要求。比如在牵引逆变器系统中,这种提升功能的趋势可实现效率并降低BOM成本。高性能智能栅极驱动器的出现,在满足提升功能和性能需求的同时,还可以减小电路板面积和降低BOM成本。

    恩智浦的GD3100和GD3160等栅极驱动器实现了智能化并允许编程,不仅可以在恶劣的运行条件下保护SiC或IGBT功率器件,还可以提高系统效率,缩短故障检测/反应时间。

    GD3160结构框图
    集成的高电压 (>1,000Vrms) 隔离支持以数字形式从高电压 (400V至800V) 域到低电压 (12V) 域的各类信息。这些参数包括各种故障条件、功率器件温度和功率器件的VCE或VGE状态。增强对不同参数的监测有助于实现电动汽车系统的ASIL D功能安全。栅极驱动器波形整形功能 (如段式驱动器) 支持客户优化交换来提高效率,同时防止超调量,从而降低EMC噪声。
   
    牵引逆变器系统框图
    恩智浦矢志不渝地致力于提供牵引逆变器参考设计等系统解决方案、完整的逆变器评估工具以及功能安全文档,以降低开发成本并加快产品上市速度。
关键词:栅极驱动器

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