TI推出集成变压器的1.5W偏置电源模块,适合电动汽车分布式电源架构和宽禁带功率管

发布时间:2021-10-13 19:47    发布者:eechina
关键词: 偏置电源 , UCC14240 , 牵引逆变 , 分布式电源
电动汽车想要行驶更长的里程,除了需要更高能量密度的动力电池,电源转换系统的效率和重量也非常重要。新型宽禁带半导体(SiC和GaN)功率器件的应用以及电源架构的改进有助于实现上述目标。

美国德州仪器公司(Texas Instruments,简称TI)最近推出了一款集成变压器的1.5W偏置电源模块UCC14240-Q1,可驱动新型功率管,并适合分布式汽车电源架构。

牵引逆变器的分布式电源架构如下图所示,为每一个功率管都配备门驱动器和单独的偏置电源。传统的集中式电源架构则采用一个变压器为所有的门驱动器提供偏置电源。

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显然,分布式电源架构的优点是降低了故障风险,提升了系统稳定性。UCC14240-Q1体积更小、重量更轻,也有助于降低电路板的尺寸和重量。此外,由于它外形扁平,所以抗振性能卓越,可极大提高系统的可靠性。

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TI公司汽车系统工程与市场营销部门总监Ryan Manack先生介绍说,电动汽车的变压器数量庞大,可能多达50~60个偏置电源:每个牵引逆变器电机中有6个,PFC、DC/DC、车载充电器以及12伏电池辅助DC/DC电路中占有30个。如果能够在50个变压器的基础上进行优化,可显著减轻系统的重量与体积。

开关频率高、支持宽带隙技术是UCC14240-Q1另一个亮点。我们知道,以高频工作的宽带隙技术可大幅提升电源转换效率,进而增加汽车行驶里程。Manack先生说,该器件的开关频率为13MHz,操作范围为11~17MHz。该器件的变压器与封装会将初级至次级电容限制为3.5pF,这几乎比竞争解决方案低了一个数量级。此外,静音控制方案也被应用以限制EMI。

总之,UCC14240-Q1 能覆盖所有级别的集成动力总成系统,有助于降低成本,简化设计与功能安全认证,增强可靠性,提升系统效率以延长行驶里程。

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