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、電源因數校正、信號生成、高壓和大電流驅動組件。包括Microchip的dsPIC33C數字信號控制器(DSC)、MCP14C1隔離碳化硅(SIC)柵極驅動器和SiC
MOSFET。該解決方案承諾將加快電動汽車(EV)開發(fā)商的上市時間,無論是電池驅動的電動汽車還是插電式混合動力電動汽車。
Microchip還發(fā)布了一份與OBC相關的白皮書,概述了它如何改善電池組的充電和放電過程。
控制
多年來,設計者們一直在電機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制(PWM)和模數轉換器(ADC)等基本功能外,dsPIC還提供了先進的數字信號處理功能,以幫助進行電力電子方面的反饋和分析。
dsPIC33C DSC微控制器系列通過了AEC-Q100認證,可用于汽車應用。微控制器具有雙核架構。一個核心可以專用于控制和汽車通信,而另一個核心則負責信號處理和復雜任務,如電源因數校正和調制。將這些任務分開執(zhí)行可以提高性能和可靠性。
dsPIC的信號處理能力增強了控制算法、電壓調節(jié)和電流限制。DSP的高效算法在各種場景下提供高度可控的充電。
驅動
MCP14C1隔離柵極驅動器也通過了AEC-Q100認證。它有多種芯片封裝:用于增強隔離的SOIC-8寬體封裝和用于標準隔離的SOIC-8窄體封裝。驅動器的源極和漏極電流為5A,專為驅動碳化硅(SiC)MOSFET設計。驅動芯片支持欠壓鎖定,這是驅動SiC MOSFET時的重要要求。
驅動芯片提供分離輸出,允許設計者使用外部柵極電阻進行上拉或下拉調整。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。隔離也是千瓦級電力電子的重要組成部分。MCP14C1使用內部電容隔離,減少了噪聲并抑制了非預期的觸發(fā)。
電源
該套件還包括通過AEC-Q100認證的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封裝通過提供五個并聯的源感測引腳,補充了該器件的SiC相關優(yōu)勢。這些引腳增加了電流容量并減少了開關損耗。
DSP微控制器、柵極驅動器和SiC MOSFET
在典型的電動汽車充電場景中,電能以多種不同的交流或直流電壓呈現,并以幾種電流流動方式提供。電動汽車車載充電系統(tǒng)從電纜中汲取電能,并將其轉換為電動汽車電池組可以接受的形式。這種電路需要根據電池組的特定設計屬性進行調諧的智能和電力驅動能力。
適當的充電電路設計對汽車續(xù)航里程、電池壽命和電動汽車客戶滿意度有重大影響。然而,從頭開始設計是一個極其復雜和困難的過程。通過配備內部組件,使用Microchip解決方案的用戶可以更有信心他們的設計在實際應用中能夠可靠工作。Microchip解決方案使用了相互兼容的經過驗證的組件。
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