账号:
密码:
CTIMES/SmartAuto / 新闻 /
TI:高功率马达驱动器 实现48V混合动力汽车最隹化设计
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 报导】   2021年03月11日 星期四

浏览人次:【1158】
  

制造商在打造轻度混合动力汽车(MHEV)时,主要以减少温室气体(GHG)排放为终极目标。MHEV采用与汽车传动系统相连接的48V马达驱动系统。为减少GHG排放,车辆滑行时MHEV中的内部燃烧引擎(ICE)将会关闭,48V马达系统则会将48V电瓶充电,以提供车辆电力。

德州仪器(TI)Issac Hsu指出,48V MHEV已越来越普及,在新款汽车中将有越来越多考虑使用。使用提供高功率的48V马达驱动器设计可以实现功能安全与精巧尺寸。传统48V马达驱动系统需要10kW至30kW电力供汽车动力系统应用。由於此功率位准的传统12V电池系统缺乏效率,因此必须采用48V架构来支援高功率马达驱动。

48V马达驱动器会控制外部MOSFET以转动马达。这些外部MOSFET必须支援600A以上电流,以实现30kW的目标。将MOSFET的RDS(on) 降到最低,将能减少散热与传导损耗,在某些情况下,在每个通道并联多个MOSFET可帮助热分布。MOSFET的总闸极电荷可高达1,000nC。

Issac Hsu表示,设计人员也需将切换损耗所造成的功耗最隹化,才能得到符合汽车电磁相容性(EMC)规格的总解决方案。DRV3255-Q1等高闸极电流闸极驱动器可以最高3.5A峰值电流源和4.5A电流汲取驱动高闸极电荷MOSFET。这麽高的输出电流可缩短上升和下降时间,即使当闸极电荷为1,000-Nc也是一样。利用可选式闸极驱动输出电流等级,就能进行上升和下降时间微调,在切换损耗与EMC性能间取得最隹平衡。

即使额定电池电压为48V,供应电压仍可因运作时的暂态条件而有显着差异。国际标准化组织(ISO)21780就有指定的电压位准。此外,马达驱动器针脚必须在MOSFET寄生本体二极体的反向复原时间下承受负暂态电压。

Issac Hsu解释,由於高压侧靴带式电路针脚可承受105V,因此DRV3255-Q1可在90V下支援真正持续运作,暂态支援可达95V。靴带式电路高压侧MOSFET源极与低压侧MOSFET源极的额定值为-15V暂态,可提供高功率马达驱动器系统所需的强大防护。

更重要的是,48V马达驱动系统存在产生不必要功率的风险,可能会导致损坏系统的过电压情况。一般系统反应是关闭所有高压侧或低压侧MOSFET,将马达电流再循环并防止继续产生功率。若发生故障,系统必须具有适当机制适当切换功能正常的MOSFET,避免造成进一步损坏。

执行此类防护通常必须透过外部逻辑元件和比较器,Issac Hsu表示,DRV3255-Q1中整合主动短路逻辑元件,让你能够决定侦测到故障情况时如何进行反应。在反应故障情况时无需停用所有MOSFET,设计人员可视故障情况配置此逻辑元件,以启用所有高压侧MOSFET、启用所有低压侧MOSFET,或是动态切换高低压侧MOSFET。

此外,DRV3255-Q1依照ISO 26262功能安全合规性进行设计,并纳入诊断与防护功能,可支援高达汽车安全完整性等级D (ASIL D)的功能安全马达驱动器系统执行。

尺寸方面,由於引擎空间有限,因此48V马达驱动器系统必须具备较小的电路板尺寸。传统48V的典型高功率马达驱动器设计,在执行具强大防护的安全马达驱动器系统时,必须具备钳位二极体、外部驱动电路、散热路径电阻器与二极体、比较器及外部安全逻辑元件。这些外部零组件会增加电路板空间与系统成本。

Issac Hsu补充,整合外部逻辑元件和比较器、可调式高电流闸极驱动器,且无需额外外部零组件即可支援大电压暂态,都为缩小DRV3255-Q1整体电路板尺寸带来显着效益。

關鍵字: 馬達驅動器  混合動力汽車  TI 
相关新闻
TI提供EMI缓解技术 深度剖析相关标准和问题成因
TI无线BMS解决方案 助电动车延长行驶里程、降低布线
德州仪器最新订购功能 开放新台币支付更便利
TI:BLDC马达驱动器加速实现未来汽车系统
TI利用自动电池平衡 强化EV热管理与续航力
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新品
Arduino Motor Shield
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
mbed
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
Arduino
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
  相关产品
» 无缝转换AC、DC零中断!固纬电子推出ASR-3000系列电源供应器
» 英飞凌发表 30 W- 500 W 功率级应用的 CoolGaN IPS 系列产品
» Cadence扩大支援高阶AI影像应用 新款DSP IP锁定手机与车用装置
» HOLTEK推出HT66F2372低工作电压1.8V~5.5V MCU
» 儒卓力供应Lumberg大电流接触元件 提供灵活的机电连接??入选择
  相关文章
» 轻松有趣地提高安全性:SoC元件协助人们保持健康
» 打造生态系 小晶片卷起半导体产业一池春水
» 电动车时代揭开序幕:五项成功必备条件
» 封装与晶粒介面技术双管齐下 小晶片发展加速
» 小晶片Chiplet囹什麽?
  相关资源
» Power Management Solutions for Altera FPGAs

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2021 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw