TI為新能源汽車(chē)提供高效的雙向高壓DC-DC及車(chē)充解決方案

　　姚志成?（德州儀器（TI）?汽車(chē)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理）

　　在能源汽車(chē)領(lǐng)域，德州儀器（TI）格外注重與中國的車(chē)廠(chǎng)及Tier-1/2的配合，希望以己之力幫助中國彎道超車(chē)。隨著(zhù)市場(chǎng)的快速發(fā)展，政府的補貼退坡，外資車(chē)廠(chǎng)的加入，新能源汽車(chē)市場(chǎng)競爭異常殘酷，消費者對新能能源汽車(chē)的要求也愈發(fā)苛刻，車(chē)廠(chǎng)及其Tier-1/2必須在成本與性能這兩方面都下功夫。

　　以新能源汽車(chē)的典型應用 —— 雙向高壓DC-DC，及車(chē)充OBC為例，如何提高單位功率密度，減小體積及重量，成為車(chē)廠(chǎng)要克服的挑戰，甚至，個(gè)別車(chē)廠(chǎng)提出了希望做多合一模塊，能復用MCU資源等一系列的挑戰想法。正是在此環(huán)境下，TI推出了UCC21530+TMS320F280049方案，從系統層面驅動(dòng)基于SiC的OBC+（DC-DC）系統。相較于傳統方案，該方案將客戶(hù)的系統縮小到原來(lái)的1/5，在不同工作模式下復用MCU資源，即便SiC材料現階段較貴，但整體系統成本還是比老方案成本減少20%以上，系統質(zhì)量也大幅度減少，很好地幫助了客戶(hù)實(shí)現小型化、高能量密度、多合一功能的實(shí)現。

　　其中，TI的UCC21530是一款隔離式雙通道柵極驅動(dòng)器，具有4 A峰值拉電流和6?A峰值灌電流。該驅動(dòng)器可驅動(dòng)高達5 MHz的IGBT和SiC MOSFET，具有一流的傳播延遲和脈寬失真度。驅動(dòng)器通道之間具有3.3 mm的間距。它的輸入側通過(guò)1個(gè)5.7 kV RMS增強型隔離層與2個(gè)輸出驅動(dòng)器隔離，共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI) 的最小值為100 V/ns。2個(gè)次級側驅動(dòng)器之間的內部功能隔離支持高達1 850 V的工作電壓。

　　該驅動(dòng)器可配置為2個(gè)低側驅動(dòng)器、2個(gè)高側驅動(dòng)器或1個(gè)死區時(shí)間 (DT) 可編程的半橋驅動(dòng)器。EN引腳拉低時(shí)會(huì )同時(shí)關(guān)閉2個(gè)輸出，懸空或拉高時(shí)可使器件恢復正常運行。作為一種失效防護機制，初級側邏輯故障會(huì )強制2個(gè)輸出為低電平。

　　憑借上述所有高級功能，UCC21530可以在各種電源應用中實(shí)現高效率、高功率密度和穩健性。

　　而Piccolo? TMS320F280049 (F28004x)是一款功能強大的32位浮點(diǎn)微控制器單元 (MCU)，可讓設計人員在單個(gè)器件上集成關(guān)鍵的控制外設、差分模擬和非易失性存儲器。

　　實(shí)時(shí)控制子系統基于TI的32位 C28x CPU，可提供100 MHz的信號處理性能。C28x CPU的性能通過(guò)新的TMU擴展指令集和VCU-I擴展指令集得到了進(jìn)一步提升，TMU擴展指令集可快速執行包含變換和扭矩環(huán)路計算中常見(jiàn)的三角運算的算法，VCU-I擴展指令集可降低編碼應用中常見(jiàn)的復雜數學(xué)運算的延遲的需求。

　　綜上所述，TI通過(guò)UCC21530與TMS320F280049結合SiC的方案，為解決客戶(hù)的挑戰提供了可能。

　　實(shí)際上，以上只是TI服務(wù)汽車(chē)領(lǐng)域的一個(gè)很小案例。TI在汽車(chē)領(lǐng)域所服務(wù)的市場(chǎng)細分為四大板塊：ADAS系統，車(chē)身電子及照明系統，新能源車(chē)系統，以及影音娛樂(lè )與儀表盤(pán)系統。得益于背后豐富、強大的產(chǎn)品線(xiàn)，TI從處理器、MCU等EP（嵌入式處理）數字芯片，電源、信號鏈等模擬芯片，及黑科技DLP^?芯片，完整地覆蓋了汽車(chē)各個(gè)系統的應用。

　?。ㄗⅲ罕疚膩?lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第05期。）