SiC-Gate-Treiber hilft, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu maximieren ...

Oct 03, 2023

Da Elektrofahrzeuge immer beliebter werden, tragen Halbleiterinnovationen in Traktionswechselrichtersystemen dazu bei, kritische Hindernisse für eine breite Einführung zu überwinden. Autohersteller können sicherere, effizientere und zuverlässigere Traktionswechselrichter auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) und Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT) bauen, indem sie mit UCC5880-Q1 entwerfen, das über eine in Echtzeit variable Gate-Antriebsstärke und eine serielle Peripherieschnittstelle verfügt ( SPI), erweiterte SiC-Überwachung und -Schutz sowie Diagnose für funktionale Sicherheit.

Entwickler von Hochspannungsanwendungen wie Traktionswechselrichtern stehen vor einer Reihe einzigartiger Herausforderungen, um die Systemeffizienz und -zuverlässigkeit auf kleinem Raum zu optimieren. Dieser neue isolierte Gate-Treiber hilft Ingenieuren nicht nur dabei, die Reichweite zu maximieren, sondern integriert auch Sicherheitsfunktionen, um externe Komponenten und Designkomplexität zu reduzieren, wirbt TI. Darüber hinaus kann es mit anderen Hochspannungs-Leistungsumwandlungsprodukten wie dem isolierten Bias-Versorgungsmodul UCC14141-Q1 von TI kombiniert werden, um die Leistungsdichte zu verbessern.

Für Konstrukteure ist es schwierig, eine Effizienzsteigerung zu erreichen, da die meisten Traktionswechselrichter bereits mit einem Wirkungsgrad von 90 % oder mehr arbeiten. Durch die Variation der Gate-Treiberstärke in Echtzeit in Schritten zwischen 20 A und 5 A können Entwickler die Systemeffizienz mit dem Gate-Treiber UCC5880-Q1 um bis zu 2 % verbessern, indem sie die SiC-Schaltleistungsverluste minimieren, was zu bis zu 7 weiteren führt Meilen Elektro-Reichweite pro Batterieladung. Für einen Elektrofahrzeugnutzer, der sein Fahrzeug dreimal pro Woche auflädt, könnte das mehr als 1.000 zusätzliche Meilen pro Jahr bedeuten.

Darüber hinaus können die SPI-Programmierbarkeit und die integrierten Überwachungs- und Schutzfunktionen des UCC5880-Q1 die Designkomplexität sowie die Kosten für externe Komponenten reduzieren. Mithilfe des SiC EV Traction Inverter Reference Design können Ingenieure die Komponenten weiter reduzieren und schnell einen Prototyp eines effizienteren Traktionsumrichtersystems erstellen. Dieses anpassbare, getestete Design umfasst den UCC5880-Q1, ein Bias-Versorgungs-Leistungsmodul, Echtzeit-Steuerungs-MCUs und hochpräzise Sensoren.

Vorproduktionsmengen des ISO26262-konformen UCC5880-Q1 für die Automobilindustrie sind ab sofort in einem 10,5 mm x 7,5 mm großen 32-Pin-Shrink-Small-Outline-Gehäuse (SSOP) erhältlich. Designer können außerdem ein neues Evaluierungsmodul UCC5880-Q1 erwerben.

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