_电动汽车牵引逆变器的设计更加灵活成本更高的半冲击控制器

在全球气候变暖、成为双碳的背景下,用电能驱动车辆的交通方式今后离开将占据主要位置。牵引逆变器(Traction Inverter)是新能源汽车的重要信号和能量传递部件,它将动力电池输出的DC反向转换为三相交流驱动电机,并从车辆控制器和控制机构(刹车踏板、油门踏板、变速机构)接收信息,以控制电机的工作。德州仪器在该应用中提供符合AEC-Q100标准的半冲击控制器电源方案。

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图1 3对1电动驱动器

图1是市面上常见的三合一电动驱动器,一般牵引逆变器和电机,减速器集成在一起。一般来说,一辆电动汽车由一台电动机和牵引逆变器组成(图2),一些高级车型由前后4个驱动器、两台以上电动机和牵引逆变器组成。

LM5155x-Q1和LM5156x-Q1是德克萨斯装置的新一代飞回控制器。

符合AEC-Q100汽车应用标准,提供功能安全。

两个项目Pin2Pin兼容,分别支持不同的5V至45V和3.5V至60V宽度输入操作范围。

低功耗、高效率,满足100mv 7%低电流阈值;

提供功能强大的5A峰值标准MOSFET驱动器,支持外部VCC电源。

整个方案体积小、设计简单、材料清单成本低。

LM5156x-Q1支持可选的双随机扩展频率,从而减少了EMI的影响。

图3牵引逆变器示意图如下。

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1.在12v主电源上使用隔离反激设计,通过将电池的12V电压转换为15v或-9v,为Gate驱动程序供电。TI提供了这种基于LM5155/6的隔离半冲击参考设计。请参见图4开发版。为四条独立电源线供电,每条电源线提供14V的电压和300毫安的电流。此外,还具有以下特性:

通道之间电压隔离高,电容低

第一侧面调整,无光耦合器

适合上下IGBT驱动器

不使用时静态电流为0

开关频率(500KHz)高,可以使用小型变压器和过滤器组件

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图4汽车四轨17W隔离反激参考设计开发板

2.根据ISO 26262,如果主电池发生故障,必须提供备用电源,以免影响牵引逆变器的操作。例如,从高压400V电池输出12V备份来供电。TI提供基于LM5155/6的高压半冲击方案。该参考设计提供15V/22W隔离输出,图5开发版可通过200V-480V直流输入供电。此外,还具有以下特性:

没有光耦的情况下,可以调整第一个侧面

外形紧凑,隔离的反激功能

降低EMI的双随机扩展频率(lm 5156)

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图5 200V-480V直流输入、22W反激绝缘电源参考设计开发板

资料来源:TI

作者:奥利弗凌/法伊海

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