具有卓越性能的电动汽车牵引逆变器设计优先事项白皮书2023

Technical White Paper具有卓越性能的电动汽车牵引逆变器设计优先事项Xun GongSystems Manager, HEV/EV Traction Inverter摘要本技术白皮书探讨了牵引逆变器的主要系统趋势、架构和技术。此外，还介绍了用于启用牵引逆变器的器件和技术，包括隔离、高压域和低压域技术。最后，本文档重点介绍系统工程概念和设计，以缩短牵引逆变器的设计时间。白色白色内容1 引言...........................................................................................................................................................................................22 架构和趋势................................................................................................................................................................................33 支持牵引逆变器的关键技术.......................................................................................................................................................44 微控制器....................................................................................................................................................................................54.1 Sitara 系列..........................................................................................................................................................................54.2 实时控制 MCU....................................................................................................................................................................65 隔离式栅极驱动器.....................................................................................................................................................................76 低压偏置电源............................................................................................................................................................................97 高压偏置冗余电源...................................................................................................................................................................108 直流链路有源放电...................................................................................................................................................................109 转子位置感应...........................................................................................................................................................................1110 隔离式电压和电流检测..........................................................................................................................................................1211 系统工程和参考设计..............................................................................................................................................................1212 结论.......................................................................................................................................................................................1313 参考文献................................................................................................................................................................................13插图清单图 2-1. 三级 T 型逆变器...............................................................................................................................................................3图 3-1. 牵引逆变器系统方框图.....................................................................................................................................................4图 4-1. 采用 AM2634-Q1 的牵引逆变器系统方框图.....................................................................................................................5图 4-2. 牵引逆变器控制的 TMU 改进...........................................................................................................................................6图 5-1. UCC5870-Q1 栅极驱动强度.............................................................................................................................................7图 5-2. 竞争器件栅极驱动强度.....................................................................................................................................................7图 5-3. 具有可调节栅极驱动实现的 UCC5870-Q1 设计图...........................................................................................................8图 5-4. 具有可调节栅极驱动实现的 UCC5870-Q1 设计板...........................................................................................................8图 5-5. 使用 5.5Ω 栅极电阻器的弱驱动.......................................................................................................................................8图 5-6. 使用 0.5Ω 栅极电阻器的强驱动.......................................................................................................................................8图 6-1. UCC14240-Q1 EVM 板....................................................................................................................................................9图 8-1. 基于智能 AFE 的直流链路有源放电...............................................................................................................................10图 8-2. 测试波形.........................................................................................................................................................................10表格