PCIM: Isolierter Gate-Treiber mit funktionaler Sicherheit für SiC- und IGBT-Fahrzeug-Traktionswechselrichter

Update: 12. August 2023
PCIM: Isolierter Gate-Treiber mit funktionaler Sicherheit für SiC- und IGBT-Fahrzeug-Traktionswechselrichter

Es heißt UCC5880-Q1, befindet sich in der Vorproduktion und das vollständige Datenblatt wurde noch nicht veröffentlicht.

Ein neu entdecktes Feature ist, dass das Bauteil zwei parallele High-Side-Treiber und zwei parallele Low-Side-Treiber für das folgende Gate hat.

Jeweils ein Treiber eines Paares kann bis zu 5A und der andere bis zu 15A liefern.

Diese können on-the-fly aktiviert und deaktiviert werden, um den Antrieb über 5A – 15A – 20A zu variieren.

Jeder der vier Ausgänge erfolgt über einen separaten Pin, wodurch vier separate slew-begrenzende Reihenwiderstände angelegt werden können.

Für das Management transienter Überschwingungen am Ausgangsknoten des angesteuerten Geräts wurde ein variabler Antrieb integriert. „Eine voll aufgeladene Batterie mit einem Ladezustand von 100 % bis 80 % sollte eine geringe Gate-Treiberstärke verwenden, um SiC aufrechtzuerhalten Spannung Überschreitung der Grenzen“, sagte George Lakkas von TI. „Wenn die Batterieladung von 80 % auf 20 % sinkt, reduziert die Verwendung einer hohen Gate-Treiberstärke die Schaltverluste und erhöht die Effizienz des Traktionsumrichters. Diese Szenarien sind während 75 % des Ladezyklus möglich, sodass die Effizienzgewinne ziemlich signifikant sein können.“

Power Transistor Schutz umfasst Shunt Widerstand basierte Überstrom-, Übertemperatur- und Entsättigungserkennung, und es gibt eine wählbare sanfte Abschaltung oder eine zweistufige weiche Abschaltung als Reaktion auf diese Fehler.

Eine aktive Miller-Klemme ist ebenso enthalten wie ein aktives Gate-Pulldown, wenn der Treiber nicht mit Strom versorgt wird.

Ein 10-Bit-ADC ermöglicht die Überwachung von bis zu zwei analogen Eingängen, der sekundärseitigen Versorgungsspannung, der Entsättigung und der Temperatur des Treibers. Dieser Teil einer Reihe von integrierten Selbsttestschaltungen.

„Diagnose- und Erkennungsfunktionen sind integriert, um das Design ASIL-konformer Systeme zu vereinfachen“, so TI. „Die Parameter und Schwellenwerte für diese Funktionen sind konfigurierbar
über die SPI-Schnittstelle, die es ermöglicht, das Gerät mit nahezu jedem SiC zu verwenden MOSFET or IGBT"

Die Dokumentation wird verfügbar sein, um das ISO 26262-Systemdesign bis zu ASIL D zu unterstützen

Gleichtakttransienten bis zu 100 kV/µs sind über die Isolationsbarriere zulässig, und 5 kVrms Isolationstests für 1 Minute gemäß UL1577 sind in Vorbereitung.

Die Verpackung ist 10.5 x 7.5 mm 32-Pad-SSOP.

Mit SiC MOSFET Hersteller Wolfspeed, TI hat TIDM-02014 entwickelt, einen beispielhaften 800-V-SiC-Traktionswechselrichter für Motorunterstützung bis 300 kW und 20,000 U/min.

TI führt den UCC5880-Q1 diese Woche (459. bis 7. Mai) auf Stand 9 in Halle 11 auf der PCIM Europe vor, oder finden Sie die Produktseite des UCC5880-Q1 hier und ein umfangreiches vorläufiges Datenblatt hier.

 

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