PCIM: IC genereert 12V van 30V tot 1,200V voor nood-tractie-inverter-PSU voor auto's

Dit enorme ingangsbereik is nodig binnen de DC-DC-noodvoeding die is ingebouwd in de tractie-omvormers van elektrische voertuigen - de bedieningszijde van de EV-omvormers wordt gevoed door de 12V-accu van het voertuig en de nood-PSU is er om het over te nemen als de 12V-batterij uitvalt. .

1.2 kV-batterijen worden volgens PI al gebruikt in elektrische bedrijfsvoertuigen en worden gezien als een mogelijke volgende stap in auto's die al overschakelen van 400V naar 800V, en die 900V testen, in high-end modellen om gewicht te besparen (de 800V Porche Taycan zou 25 kg minder koper hebben dan nodig zou zijn voor 400V-werking).

De InnoSwitch3-AQ-familie combineert primaire (multi-mode quasi-resonante continu-discontinue fly-back) en secundaire (synchrone gelijkrichter) controllers en een inductief geïsoleerde (4.5 kV productie geteste) feedback circuit in één pakket. Het 900V-onderdeel heet INN3996CQ. Het InSOP24-pakket (links) biedt een versterkte isolatie tot een hoogte van 5,500 m.

De reden dat een IC met 900V-classificatie kan worden gebruikt met een nominale voedingsrail van 1.2 kV, is dat PI's referentieontwerp, DER-889Q, een gecascodeerde hogespanning mosfet aan de inputzijde - een regeling die het bedrijf 'StackFet' (rechts).

Maar waarom zou u de bestaande 750V Automotive InnoSwitch niet gebruiken in een cascode-opstelling voor nominaal 1,200V bedrijf?

“Als de externe mosfet een hogere spanning heeft, zal het minder efficiënt zijn”, vertelde PI aan Electronics Weekly. “Een InnoSwitch van 750 V heeft een mosfet van 1,200 V nodig, maar de InnoSwitch met een mosfet van 900 V aan de binnenkant heeft alleen een mosfet van 800 V aan de buitenkant nodig – je krijgt betere verliezen en een betere vermogensregeling, met twee fets met een vergelijkbare spanning.”

Zelfs met de externe cascode mosfet biedt het DER-889Q-referentieontwerp nog steeds kortsluitbeveiliging en stroombeperking. Het verbruik zonder belasting is <36mW bij 800V. Volledige uitgangsstroom is alleen beschikbaar over 6oVin - daaronder zal het regelcircuit van de inverter niet schakelen en heeft het minder stroom nodig, legt PI uit.

Als de dc-dc-omzetter alleen in noodgevallen wordt gebruikt, om het voertuig kortstondig tot stilstand te brengen, waarom zou u dan een synchrone gelijkrichter gebruiken om de efficiëntie te verhogen?

Twee redenen, vertelde PI aan Electronics Weekly: Ten eerste houdt de auto-industrie vol dat het continu moet kunnen draaien, en dit ontwerp is bedoeld om zonder koellichaam te werken. Ten tweede, nu nauwkeurige 12 V-regeling beschikbaar is van de noodstroom-gelijkstroom - in tegenstelling tot eerdere gereguleerde versies aan de primaire zijde - kunnen autobedrijven overwegen om over te schakelen op het gebruik van de gelijkstroom als de full-time inverterstroombron en de 12V-batterij te degraderen. voor noodhulp.

Het referentieontwerp van de DER-889Q vindt u hier

De INN3996CQ-productpagina is hier

Tot de geautoriseerde distributeurs van Power Integrations behoren Digikey, Farnell, Mouser en RS Components.