PCIM: IC menghasilkan 12V dari 30V ke 1,200V untuk PSU inverter traksi darurat otomotif

Kisaran input yang sangat besar ini diperlukan dalam PSU dc-dc darurat yang dibangun ke dalam inverter traksi kendaraan listrik - sisi kontrol inverter EV diberi daya dari baterai 12V kendaraan, dan PSU darurat ada untuk mengambil alih jika pasokan baterai 12V gagal. .

Baterai 1.2kV, menurut PI, sudah digunakan pada kendaraan komersial listrik, dan dipandang sebagai langkah selanjutnya yang mungkin untuk mobil yang sudah bergeser dari 400V ke 800V, dan menguji 900V, dalam model kelas atas untuk menghemat berat (800V Porche Taycan dikatakan memiliki tembaga 25kg lebih sedikit daripada yang dibutuhkan untuk operasi 400V).

Rangkaian InnoSwitch3-AQ menggabungkan pengendali primer (multi-mode quasi-resonant continuous-discontinuous fly-back) dan sekunder (penyearah sinkron) dan umpan balik yang diisolasi secara induktif (produksi 4.5kV diuji) sirkit dalam satu paket. Bagian 900V disebut INN3996CQ. Paket InSOP24-nya (meninggalkan) menyediakan isolasi yang diperkuat hingga ketinggian 5,500m.

Alasan mengapa IC dengan rating 900V dapat digunakan dengan rel daya nominal 1.2kV adalah karena desain referensi PI, DER-889Q, menambahkan cascoded high-tegangan MOSFET di sisi masukan - pengaturan yang dicap perusahaan 'StackFet' (benar).

Tetapi mengapa tidak menggunakan InnoSwitch otomotif 750V yang ada dalam pengaturan cascode untuk operasi nominal 1,200V?

“Kalau eksternal MOSFET jika tegangannya lebih tinggi, maka efisiensinya akan berkurang,” kata PI kepada Electronics Weekly. “InnoSwitch 750V memerlukan mosfet 1,200V, namun InnoSwitch dengan mosfet 900V di dalamnya hanya memerlukan mosfet 800V di luar – Anda mendapatkan rugi-rugi yang lebih baik, dan kontrol daya yang lebih baik, dengan dua fet dengan voltase yang sama.”

Bahkan dengan mosfet kaskode eksternal, desain referensi DER-889Q masih menawarkan perlindungan sirkuit pendek dan pembatasan daya. Tanpa konsumsi beban <36mW pada 800V. Arus keluaran penuh hanya tersedia di atas 6oVin - di bawah ini rangkaian kontrol inverter tidak akan beralih dan membutuhkan daya yang lebih sedikit, PI menjelaskan.

Jika konverter dc-dc hanya akan digunakan dalam keadaan darurat, sebentar untuk menghentikan kendaraan, mengapa repot-repot dengan penyearah sinkron untuk meningkatkan efisiensi?

Dua alasan, kata PI kepada Electronics Weekly: Pertama, industri otomotif berkeras bahwa harus dapat berjalan terus menerus, dan desain ini dimaksudkan untuk berjalan tanpa heatsink. Kedua, sekarang regulasi 12V yang akurat tersedia dari dc-dc darurat - sebagai lawan dari versi regulasi sisi primer sebelumnya - perusahaan kendaraan dapat mempertimbangkan untuk beralih menggunakan dc-dc sebagai sumber daya inverter full-time dan menurunkan baterai 12V ke cadangan darurat.

Desain referensi DER-889Q dapat ditemukan di sini

Halaman produk INN3996CQ ada di sini

Distributor resmi Power Integration termasuk Digikey, Farnell, Mouser, dan RS Components.