用于800V牽引逆變器的45W輔助電源參考設計

對電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(chē)的需求不斷增長(cháng)，這給制造商帶來(lái)了壓力，要求他們開(kāi)發(fā)更高效、更可靠的牽引逆變器系統。關(guān)鍵挑戰之一是確保輔助電源在不同的故障條件下提供穩定的電源。這需要輔助電源能夠處理寬輸入電壓范圍并提供一致的輸出功率，即使在惡劣的環(huán)境中也是如此。

這款用于牽引逆變器系統的交鑰匙輔助電源解決方案旨在滿(mǎn)足電動(dòng)、混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（EV、HEV 和 PHEV）的苛刻電壓和可靠性要求，為大功率牽引逆變器應用提供緊湊、高效和強大的解決方案。該設計具有 40V 至 1000V 的寬輸入范圍，提供 +22V 穩壓和 -6V 非穩壓雙輸出，總功率輸出為 45W。該輔助電源針對基于 800V 電池的牽引逆變器進(jìn)行了優(yōu)化，支持再生制動(dòng)的功能安全，并確保在各種工作條件下保持一致的性能。通過(guò)利用符合 AECQ-101 標準的 1400V mSiC MOSFET，該解決方案可最大限度地降低開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)無(wú)需專(zhuān)用柵極驅動(dòng)器，從而提高系統效率和可靠性。汽車(chē)級變壓器確保增強隔離，有源啟動(dòng)電路顯著(zhù)降低待機功耗。

規格

• 寬輸入范圍：40V 至 1000V

• 雙輸出：+22V 穩壓（次級側）輸出和 -6V 非穩壓輸出，總輸出功率為 45W

• 雙輸出電壓，適用于為控制電路和驅動(dòng)電源開(kāi)關(guān)生成電壓軌

• 優(yōu)化用于牽引逆變器：理想的800V電池驅動(dòng)的EV、HEV和PHEV電源系統

• 支持牽引電機再生制動(dòng)的功能安全需求

• 采用 Microchip 的 AEC-Q101 認證 1400V mSiC? MOSFET，可降低開(kāi)關(guān)損耗，無(wú)需專(zhuān)用柵極驅動(dòng)器

• 變壓器設計符合 AEC-Q200 標準，具有增強隔離功能，安全性和可靠性

• 有源啟動(dòng)電路，可降低待機功耗

• 可擴展到更高的電壓和功率水平，利用 SiC MOSFET 的高壓能力

• 具有峰值電流模式控制的斷續導通模式 （DCM） 增強了對擾動(dòng)的響應時(shí)間和系統穩健性

• 恒定開(kāi)關(guān)頻率控制器提高了可預測性和性能穩定性

應用

• 電動(dòng)汽車(chē) （EV）

• 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) （HEV）

• 插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) （PHEV）

設計優(yōu)勢：

• 利用符合 AEC-Q101 標準的 1400V mSiC? MOSFET，可最大限度地減少開(kāi)關(guān)損耗，無(wú)需專(zhuān)用柵極驅動(dòng)器，并提高整體功率轉換效率。

• 支持 40V 至 1000V 的寬輸入范圍，使其適用于各種 EV、HEV 和 PHEV 牽引逆變器架構，同時(shí)允許擴展到更高的電壓和功率水平。

• 采用具有增強隔離和有源啟動(dòng)電路的汽車(chē)級變壓器，可確保穩健運行，降低待機功率，并提高高壓汽車(chē)環(huán)境中的安全性。

特色解決方案

1400V、750 mOhm mSiC MOSFET

符合 AEC-Q101 標準的MSC750SMA140SD表面貼裝 mSiC MOSFET 提供可靠的開(kāi)關(guān)性能，同時(shí)最大限度地減少導通損耗，從而提高整體系統效率。TO-263-7L XL 封裝具有一個(gè)源極感應引線(xiàn)，可降低開(kāi)關(guān)損耗，五個(gè)并聯(lián)源極引線(xiàn)可實(shí)現更大的電流和更低的電感。

• 低電容和低柵極電荷

• 由于內部柵極電阻 （ESR） 低，開(kāi)關(guān)速度快

• 在高結溫下穩定運行，TJ（max） = 175 °C

• 快速可靠的體二極管

• 卓越的雪崩穩定性

解決方案圖