PCIM: IC genera 12V da 30V a 1,200V per alimentatore con inverter per trazione di emergenza automobilistica

Aggiornamento: 6 maggio 2021
PCIM: IC genera 12V da 30V a 1,200V per alimentatore con inverter per trazione di emergenza automobilistica

Questo enorme intervallo di input è necessario all'interno dell'alimentatore dc-dc di emergenza integrato negli inverter di trazione dei veicoli elettrici: il lato di controllo degli inverter EV è alimentato dalla batteria a 12 V del veicolo e l'alimentatore di emergenza è lì per subentrare in caso di guasto della batteria da 12 V .

Le batterie da 1.2kV, secondo PI, sono già utilizzate nei veicoli commerciali elettrici e sono viste come un possibile passo successivo nelle auto che stanno già passando da 400V a 800V e testano 900V, nei modelli di fascia alta per risparmiare peso (800V Si dice che Porche Taycan abbia 25 kg di rame in meno di quanto sarebbe necessario per il funzionamento a 400 V).

La famiglia InnoSwitch3-AQ combina controllori primari (multi-modalità quasi risonante continuo-discontinuo fly-back) e secondari (raddrizzatore sincrono) e un feedback isolato induttivamente (test di produzione a 4.5 kV) circuito in un unico pacchetto. La parte 900V si chiama INN3996CQ. Il suo pacchetto InSOP24 (a sinistra) fornisce un isolamento rinforzato fino a 5,500 m di altitudine.

Il motivo per cui un IC da 900 V può essere utilizzato con una linea di alimentazione nominale da 1.2 kV è che il progetto di riferimento di PI, DER-889Q, aggiungevoltaggio mosfet sul lato input - un accordo che l'azienda marca 'StackFet' (destra).

Ma perché non utilizzare l'attuale InnoSwitch automobilistico da 750 V in una disposizione cascode per un funzionamento nominale di 1,200 V?

“Se l'esterno mosfet ha un voltaggio più elevato, sarà meno efficiente", ha dichiarato PI a Electronics Weekly. "Un InnoSwitch da 750 V avrà bisogno di un mosfet da 1,200 V, ma l'InnoSwitch con un mosfet da 900 V all'interno avrà bisogno solo di un mosfet da 800 V all'esterno: si ottengono perdite migliori e un migliore controllo della potenza, con due fet di tensione simile."

Anche con il mosfet cascode esterno, il progetto di riferimento DER-889Q offre ancora protezione da cortocircuito e limitazione della potenza. Il consumo a vuoto è <36 mW a 800 V. La corrente di uscita completa è disponibile solo su 6oVin - al di sotto di questo il circuito di controllo dell'inverter non commuterà e richiede meno potenza, ha spiegato PI.

Se il convertitore cc-cc verrà utilizzato solo in caso di emergenza, per fermare brevemente il veicolo, perché preoccuparsi di un raddrizzatore sincrono per aumentare l'efficienza?

Due ragioni, ha detto PI a Electronics Weekly: in primo luogo, l'industria automobilistica insiste sul fatto che dovrebbe essere in grado di funzionare continuamente, e questo design è progettato per funzionare senza dissipatore di calore. In secondo luogo, ora che è disponibile un'accurata regolazione a 12V dalla CC-CC di emergenza - a differenza delle precedenti versioni regolate sul lato primario - le aziende automobilistiche possono considerare di passare all'utilizzo della CC-CC come fonte di alimentazione dell'inverter a tempo pieno e di abbassare la batteria da 12V al backup di emergenza.

Il progetto di riferimento DER-889Q può essere trovato qui

La pagina del prodotto INN3996CQ è qui

I distributori autorizzati di Power Integrations includono Digikey, Farnell, Mouser e RS Components.