分享一个新方案:辅助电源方案用于汽车功能电子化

易百纳技术社区 2020-11-03 09:31:20 3193

辅助电源单元在电池电动汽车(BEV)和混合动力电动汽车(HEV)的电源应用中无处不在,对于为控制、通信、安全、驱动等通常低于20 V的各种低压子系统供电至关重要,而且,电源本身的电源可能来自+400 V直流高压总线,如车载充电(OBC)系统或48 V或12 V电池电压轨。

在如此广泛的应用范围内,对辅助电源的要求非常多样化,因而市场上产生了无数替代方案和运用。

  • 尽管这些电源是辅助系统,但仍需要确保高可靠性和稳定性,因其在为关键模块供电,如可能包括核心控制器的逻辑级电路,或导通和关断功率金属氧化物硅场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的门极驱动器。
  • 同时,要求紧凑的设计和出色的性价比,因为这些系统不是应用的核心部分,因此应花费尽可能少的资源来完成工作。
  • 安全也是最重要的,在大多数情况下,系统必须符合汽车标准,也规定了电磁干扰限制。而且,适应广泛的输入电压范围和适应不同用例的灵活性,使其脱颖而出。
  • 最后同样重要的是,辅助电源需要提供高压隔离,特别是如果法规规定,或功能隔离,以实现可靠的运行。

根据应用相应的上述要求,辅助电源用在不同的拓扑结构-反激、升压、降压-升压等。它们可采用替代的开关机制,如:准谐振或固定频率,并利用集成或分立技术来传输所需的功率。


图1.基于反激式拓扑的隔离型辅助电源原理图,工作在准谐振峰值电流模式控制下

安森美半导体最近推出了四个新方案:高压辅助电源,适用于基于800 V和400 V电池的BEV和PHEV并提供15 W或40 W功率,以及用于IGBT和碳化硅(SiC) MOSFET驱动器的隔离型电源。这些方案解决上述挑战并满足所需要求。

SECO-HVDCDC1362-15W15V-GEVB和SECO-HVDCDC1362-40W15V-GEVB是极高能效和灵活的初级端调节(PSR)辅助电源,优化用于BEV和PHEV汽车动力总成。这些设计可在250 V至900 V的宽输入直流电压范围内提供稳定的15 V,因此适用于400 V和800 V电池系统。

该方案利用NCV1362准谐振峰值电流PSR反激控制器、成本优化的NVHL160N120SC1 160mΩ1200 V碳化硅(SiC) MOSFET和FFSD0665B-F085 SiC二极管的多种优点。

得益于SiC FET的高阻断电压能力和超低门极电荷(34 nC)值,开关损耗显著减小,该设计表现出出色的能效,在低交流电条件下高达86%。

NCV1362控制器出色的驱动能力支持SiC FET在12 V下直接运行,而无需预驱动器,从而简化了布局并减少了物料单的内容。反激式变压器提供4 kV的隔离度,且完全通过汽车级半导体和无源器件实现。


图2. SECO−HVDCDC1362−15W15V−GEVB的能效

图3. SECO−HVDCDC1362−15W15V−GEVB框图

图4.15 W高压辅助电源的优势 (SECO−HVDCDC1362−15W15V−GEVB)

SECO-LVDCDC3064-IGBT-GEVB是IGBT驱动器的隔离电源,提供所需稳定电压轨 (-7.5 V和15 V,每个分路50 mA),实现在宽输入电压范围(6 Vdc至18 Vdc)高效开关。还提供了额外的+7.5 V电源轨,以支持任何其他较低电压逻辑。

该系统利用NCV3064 DC-DC转换器,实现紧凑而稳定可靠的设计,最小化材料单内容。该板完全采用汽车认证的器件实现,并且与商用IGBT DC - DC电源引脚兼容,从而提供了开箱即用的隔离型驱动器电源方案。

使用相同NCV3064的另一个SiC变体SECO-LVDCDC3064-SIC-GEVB将适用于SiC MOSFET开关,为门极驱动器提供+ 20 V /-5V电压轨。


图5.1.5 W IGBT隔离型驱动器电源的优势 (SECO-LVDCDC3064-IGBT−GEVB)


图6. SECO-LVDCDC3064-IGBT−GEVB框图

新的电源设计用于400 V和800 V电池系统,隔离型电源用于IGBT和SiC门极驱动器,都经过专门设计,可直接集成到应用系统中。

安森美半导体用于汽车辅助电源方案的广泛产品和工具阵容,有助于满足每种应用的要求并提供最佳方案。

除了AC-DC控制器和稳压器、DC-DC控制器和稳压器、功率MOSFET、二极管和保护器件的全面产品阵容,以充分实现广泛的设计,我们还提供广泛的硬件和软件评估以及开发工具帮助工程师,可加快开发阶段并缩短新产品的上市时间。

来源:安森美半导体

声明:本文内容由易百纳平台入驻作者撰写,文章观点仅代表作者本人,不代表易百纳立场。如有内容侵权或者其他问题,请联系本站进行删除。
红包 6 5 评论 打赏
评论
0个
内容存在敏感词
手气红包
    易百纳技术社区暂无数据
相关专栏
置顶时间设置
结束时间
删除原因
  • 广告/SPAM
  • 恶意灌水
  • 违规内容
  • 文不对题
  • 重复发帖
打赏作者
易百纳技术社区
易百纳技术社区
您的支持将鼓励我继续创作!
打赏金额:
¥1易百纳技术社区
¥5易百纳技术社区
¥10易百纳技术社区
¥50易百纳技术社区
¥100易百纳技术社区
支付方式:
微信支付
支付宝支付
易百纳技术社区微信支付
易百纳技术社区
打赏成功!

感谢您的打赏,如若您也想被打赏,可前往 发表专栏 哦~

举报反馈

举报类型

  • 内容涉黄/赌/毒
  • 内容侵权/抄袭
  • 政治相关
  • 涉嫌广告
  • 侮辱谩骂
  • 其他

详细说明

审核成功

发布时间设置
发布时间:
是否关联周任务-专栏模块

审核失败

失败原因
备注
拼手气红包 红包规则
祝福语
恭喜发财,大吉大利!
红包金额
红包最小金额不能低于5元
红包数量
红包数量范围10~50个
余额支付
当前余额:
可前往问答、专栏板块获取收益 去获取
取 消 确 定

小包子的红包

恭喜发财,大吉大利

已领取20/40,共1.6元 红包规则

    易百纳技术社区