PCIM: IC genera 12V de 30V a 1,200V para PSU de inversor de tracción de emergencia automotriz

Actualización: 6 de mayo de 2021
PCIM: IC genera 12V de 30V a 1,200V para PSU de inversor de tracción de emergencia automotriz

Este enorme rango de entrada es necesario dentro de la fuente de alimentación de CC-CC de emergencia integrada en los inversores de tracción de vehículos eléctricos: el lado de control de los inversores EV se alimenta con la batería de 12 V del vehículo y la fuente de alimentación de emergencia está ahí para hacerse cargo en caso de que falle el suministro de la batería de 12 V .

Las baterías de 1.2kV, según PI, ya se usan en vehículos comerciales eléctricos y se ven como un posible siguiente paso en automóviles que ya están pasando de 400V a 800V, y están probando 900V, en modelos de alta gama para ahorrar peso (el 800V Se dice que Porche Taycan tiene 25 kg menos de cobre del que necesitaría para una operación de 400 V).

La familia InnoSwitch3-AQ combina controladores primarios (fly-back continuo-discontinuo cuasi-resonante multimodo) y secundarios (rectificador síncrono) y una retroalimentación aislada inductivamente (producción probada de 4.5kV) circuito en un paquete. La pieza de 900V se llama INN3996CQ. Su paquete InSOP24 (izquierda) proporciona un aislamiento reforzado hasta 5,500 m de altitud.

La razón por la que se puede usar un circuito integrado con clasificación de 900 V con un riel de alimentación nominal de 1.2 kV es que el diseño de referencia de PI, DER-889Q, agrega unvoltaje mosfet en el lado de la entrada, un arreglo que la empresa marca 'StackFet' (Derecho).

Pero, ¿por qué no utilizar el InnoSwitch automotriz de 750 V existente en una disposición en cascodo para una operación nominal de 1,200 V?

“Si el exterior mosfet tiene una clasificación de voltaje más alta, será menos eficiente”, dijo PI a Electronics Weekly. "Un InnoSwitch de 750 V necesitará un mosfet de 1,200 V, pero el InnoSwitch con un mosfet de 900 V en el interior solo necesitará un mosfet de 800 V en el exterior; se obtienen mejores pérdidas y un mejor control de potencia, con dos Fets de un voltaje similar".

Incluso con el mosfet cascode externo, el diseño de referencia DER-889Q todavía ofrece protección contra cortocircuitos y limitación de potencia. El consumo sin carga es <36 mW a 800 V. La corriente de salida total solo está disponible por encima de 6oVin; por debajo de esto, el circuito de control del inversor no cambiará y requiere menos energía, explicó PI.

Si el convertidor dc-dc solo se va a usar en emergencias, brevemente para detener el vehículo, ¿por qué molestarse con un rectificador síncrono para aumentar la eficiencia?

PI le dijo a Electronics Weekly por dos razones: en primer lugar, la industria automotriz insiste en que debería poder funcionar de forma continua, y este diseño está destinado a funcionar sin un disipador de calor. En segundo lugar, ahora que la regulación precisa de 12 V está disponible desde la CC-CC de emergencia, a diferencia de las versiones anteriores reguladas por el lado primario, las empresas de vehículos pueden considerar cambiar al uso de CC-CC como fuente de energía del inversor de tiempo completo y degradar la batería de 12 V al respaldo de emergencia.

El diseño de referencia DER-889Q se puede encontrar aquí

La página del producto INN3996CQ está aquí

Los distribuidores autorizados de Power Integrations incluyen Digikey, Farnell, Mouser y RS Components.