用于800V牽引逆變器的45W輔助電源參考設(shè)計(jì)

對(duì)電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的需求不斷增長(zhǎng)，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(tǒng)。關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是確保輔助電源在不同的故障條件下提供穩(wěn)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(tǒng)的交鑰匙輔助電源解決方案旨在滿足電動(dòng)、混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（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(yīng)用提供緊湊、高效和強(qiáng)大的解決方案。該設(shè)計(jì)具有 40V 至 1000V 的寬輸入范圍，提供 +22V 穩(wěn)壓和 -6V 非穩(wěn)壓雙輸出，總功率輸出為 45W。該輔助電源針對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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)需專用柵極驅(qū)動(dòng)器，從而提高系統(tǒng)效率和可靠性。汽車級(jí)變壓器確保增強(qiáng)隔離，有源啟動(dòng)電路顯著降低待機(jī)功耗。

規(guī)格

• 寬輸入范圍：40V 至 1000V

• 雙輸出：+22V 穩(wěn)壓（次級(jí)側(cè)）輸出和 -6V 非穩(wěn)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(qū)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(qū)動(dòng)的EV、HEV和PHEV電源系統(tǒng)

• 支持牽引電機(jī)再生制動(dòng)的功能安全需求

• 采用 Microchip 的 AEC-Q101 認(rèn)證 1400V mSiC? MOSFET，可降低開(kāi)關(guān)損耗，無(wú)需專用柵極驅(qū)動(dòng)器

• 變壓器設(shè)計(jì)符合 AEC-Q200 標(biāo)準(zhǔn)，具有增強(qiáng)隔離功能，安全性和可靠性

• 有源啟動(dòng)電路，可降低待機(jī)功耗

• 可擴(kuò)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(xù)導(dǎo)通模式 （DCM） 增強(qiáng)了對(duì)擾動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)穩(wěn)健性

• 恒定開(kāi)關(guān)頻率控制器提高了可預(yù)測(cè)性和性能穩(wěn)定性

應(yīng)用

• 電動(dòng)汽車 （EV）

• 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 （HEV）

• 插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 （PHEV）

設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)：

• 利用符合 AEC-Q101 標(biāo)準(zhǔn)的 1400V mSiC? MOSFET，可最大限度地減少開(kāi)關(guān)損耗，無(wú)需專用柵極驅(qū)動(dòng)器，并提高整體功率轉(zhuǎn)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(gòu)，同時(shí)允許擴(kuò)展到更高的電壓和功率水平。

• 采用具有增強(qiáng)隔離和有源啟動(dòng)電路的汽車級(jí)變壓器，可確保穩(wěn)健運(yùn)行，降低待機(jī)功率，并提高高壓汽車環(huán)境中的安全性。

特色解決方案

1400V、750 mOhm mSiC MOSFET

符合 AEC-Q101 標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)通損耗，從而提高整體系統(tǒng)效率。TO-263-7L XL 封裝具有一個(gè)源極感應(yīng)引線，可降低開(kāi)關(guān)損耗，五個(gè)并聯(lián)源極引線可實(shí)現(xiàn)更大的電流和更低的電感。

• 低電容和低柵極電荷

• 由于內(nèi)部柵極電阻 （ESR） 低，開(kāi)關(guān)速度快

• 在高結(jié)溫下穩(wěn)定運(yùn)行，TJ（max） = 175 °C

• 快速可靠的體二極管

• 卓越的雪崩穩(wěn)定性

解決方案圖