Microchip(微芯科技)已宣布推出一款新的車載充電器(OBC)解決方案,該解決方案集成了公司的智能、電源因數(shù)校正、信號(hào)生成、高壓和大電流驅(qū)動(dòng)組件。包括Microchip的dsPIC33C數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)、MCP14C1隔離碳化硅(SIC)柵極驅(qū)動(dòng)器和SiC
MOSFET。該解決方案承諾將加快電動(dòng)汽車(EV)開(kāi)發(fā)商的上市時(shí)間,無(wú)論是電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車還是插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。
Microchip還發(fā)布了一份與OBC相關(guān)的白皮書(shū),概述了它如何改善電池組的充電和放電過(guò)程。
控制
多年來(lái),設(shè)計(jì)者們一直在電機(jī)控制電源逆變器和充電電路中使用Microchip的dsPIC。除了提供高分辨率脈寬調(diào)制(PWM)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等基本功能外,dsPIC還提供了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理功能,以幫助進(jìn)行電力電子方面的反饋和分析。
dsPIC33C DSC微控制器系列通過(guò)了AEC-Q100認(rèn)證,可用于汽車應(yīng)用。微控制器具有雙核架構(gòu)。一個(gè)核心可以專用于控制和汽車通信,而另一個(gè)核心則負(fù)責(zé)信號(hào)處理和復(fù)雜任務(wù),如電源因數(shù)校正和調(diào)制。將這些任務(wù)分開(kāi)執(zhí)行可以提高性能和可靠性。
dsPIC的信號(hào)處理能力增強(qiáng)了控制算法、電壓調(diào)節(jié)和電流限制。DSP的高效算法在各種場(chǎng)景下提供高度可控的充電。
驅(qū)動(dòng)
MCP14C1隔離柵極驅(qū)動(dòng)器也通過(guò)了AEC-Q100認(rèn)證。它有多種芯片封裝:用于增強(qiáng)隔離的SOIC-8寬體封裝和用于標(biāo)準(zhǔn)隔離的SOIC-8窄體封裝。驅(qū)動(dòng)器的源極和漏極電流為5A,專為驅(qū)動(dòng)碳化硅(SiC)MOSFET設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)芯片支持欠壓鎖定,這是驅(qū)動(dòng)SiC MOSFET時(shí)的重要要求。
驅(qū)動(dòng)芯片提供分離輸出,允許設(shè)計(jì)者使用外部柵極電阻進(jìn)行上拉或下拉調(diào)整。分離輸出和與電阻上拉的兼容性消除了外部二極管的需求,降低了成本并提高了可靠性。隔離也是千瓦級(jí)電力電子的重要組成部分。MCP14C1使用內(nèi)部電容隔離,減少了噪聲并抑制了非預(yù)期的觸發(fā)。
電源
該套件還包括通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證的D2PAK-7 XL表面貼裝封裝的SiC功率MOSFET。Microchip提供了多種適用于汽車級(jí)車載充電解決方案的SiC MOSFET。由于SiC具有較高的帶隙和更好的熱擊穿特性,SiC MOSFET能夠提供更高的電壓和電流容量。
D2PAK-7L XL封裝通過(guò)提供五個(gè)并聯(lián)的源感測(cè)引腳,補(bǔ)充了該器件的SiC相關(guān)優(yōu)勢(shì)。這些引腳增加了電流容量并減少了開(kāi)關(guān)損耗。
DSP微控制器、柵極驅(qū)動(dòng)器和SiC MOSFET
在典型的電動(dòng)汽車充電場(chǎng)景中,電能以多種不同的交流或直流電壓呈現(xiàn),并以幾種電流流動(dòng)方式提供。電動(dòng)汽車車載充電系統(tǒng)從電纜中汲取電能,并將其轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車電池組可以接受的形式。這種電路需要根據(jù)電池組的特定設(shè)計(jì)屬性進(jìn)行調(diào)諧的智能和電力驅(qū)動(dòng)能力。
適當(dāng)?shù)某潆婋娐吩O(shè)計(jì)對(duì)汽車?yán)m(xù)航里程、電池壽命和電動(dòng)汽車客戶滿意度有重大影響。然而,從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)是一個(gè)極其復(fù)雜和困難的過(guò)程。通過(guò)配備內(nèi)部組件,使用Microchip解決方案的用戶可以更有信心他們的設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中能夠可靠工作。Microchip解決方案使用了相互兼容的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的組件。
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