大功率、高性能汽車類 SiC 牽引逆變器參考設計

TIDM-02014 是一款由德州儀器 (TI) 和 Wolfspeed 開發的基于 SiC 的 800V、300kW 牽引逆變器系統參考設計，該參考設計為 OEM 和設計工程師創建高性能、高效率的牽引逆變器系統并更快地將其推向市場提供了基礎。該解決方案展示了 TI 和 Wolfspeed 的牽引逆變器系統技術（包括用于驅動 Wolfspeed SiC 電源模塊、具有實時可變柵極驅動強度的高性能隔離式柵極驅動器）如何通過降低電壓過沖來提高系統效率。隔離式柵極驅動器與 TI 的隔離式輔助電源解決方案配合使用，可顯著減小 PCB 的大小，具體來說，PCB 面積縮小 2 倍以上，高度低于 4mm 并減少了 30 多個分立式元件，從而提高了系統功率密度。TI 的高控制性能 MCU 具有緊密集成的創新實時外設，即使在速度超過 20,000RPM 時，也能實現有效的牽引電機控制。快速電流環路實現有助于盡可能地減少電機扭矩紋波，并提供平滑的速度-扭矩曲線。系統的機械和熱設計由 Wolfspeed 提供。

特性

· 實時可變柵極驅動強度功能可通過盡可能地減小 SiC 開關功率損耗來提高系統效率，而精確的輔助電源可以盡可能地減小導通損耗。

· 隔離式柵極驅動器和輔助電源模塊可將 PCB 面積減小 30%。

· 高性能 MCU 可實現超快的電機控制環路 (<2μs)，這有助于盡可能地減小扭矩紋波并為牽引電機提供平滑的速度和扭矩電流曲線。

· UCC5880-Q1 和 AM2634-Q1 是以符合功能安全標準為目標的器件。

· 憑借增強型電容隔離技術和早期故障檢測功能提高系統可靠性。