【導讀】踩下電動汽車 (EV) 的踏板
，即可獲得快速
、pingwendejiasu。womenduiciyijinggandaofeichangmanzule？dangranbu。xinxingdiandongqichejiangyongyougenggaodexingnenghegengchangdexuhanglicheng。youyudiandongqichejiangchucundediannengzhuanhuaweituijinli，cileigaijinfashengzaidianqicengmian，erbushiqianyindianjicengmian。qianyinnibianqijishudexinfazhanshiqichengweiyigezengchanglingyu。qianyinnibianqikeyiguanliconggaoyadianchibaodaodianjidenengliangzhuanhuanbingtuidongcheliang。daduoshudiandongqichedetoutiaoxinwendoujizhongzaidianchixitongdechuangxinshangerwangwanghulveleqianyinnibianqi。

借助於 TI 具(ju)有(you)帶(dai)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)的(de)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)和(he)隔(ge)離(li)式(shi)柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)，牽(qian)引(yin)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)進(jin)步(bu)正(zheng)在(zai)進(jin)一(yi)步(bu)推(tui)動(dong)人(ren)們(men)對(dui)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)性(xing)能(neng)升(sheng)級(ji)的(de)期(qi)望(wang)。更(geng)高(gao)的(de)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)可(ke)直(zhi)接(jie)優(you)化(hua)可(ke)靠(kao)性(xing)
、性能、重量和功率密度，也為采用更輕、更快的電機鋪平了道路。 

新一代電動汽車駕駛起來會更加有趣。TI 混合動力汽車/電動汽車牽引逆變器係統經理 Xun Gong 說：“實際上，電力電子領域的創新正在超越機械方麵的限製，促使我們即將達到機械限值。” 

締造新的效率標準

從(cong)某(mou)些(xie)方(fang)麵(mian)來(lai)看(kan)
，目(mu)前(qian)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)已(yi)經(jing)非(fei)常(chang)高(gao)效(xiao)。電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)能(neng)源(yuan)浪(lang)費(fei)僅(jin)為(wei)典(dian)型(xing)燃(ran)油(you)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)

，但(dan)仍(reng)有(you)很(hen)大(da)的(de)改(gai)進(jin)空(kong)間(jian)。引(yin)擎(qing)蓋(gai)下(xia)的(de)元(yuan)件(jian)使(shi)用(yong)和(he)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)越(yue)好(hao)，意(yi)味(wei)著(zhe)能(neng)夠(gou)可(ke)靠(kao)、無wu故gu障zhang駕jia駛shi更geng長chang時shi間jian。當dang微wei控kong製zhi器qi可ke以yi承cheng擔dan更geng多duo功gong能neng時shi，便bian可ke減jian少shao電dian路lu數shu量liang和he外wai殼ke重zhong量liang，從cong而er減jian小xiao電dian動dong汽qi車che中zhong整zheng體ti電dian子zi係xi統tong的de尺chi寸cun並bing減jian輕qing其qi重zhong量liang。

TI 為用於嚴苛工業環境的高壓電機設計了工業控製器和功率集成電路 (IC)，並且能夠承受數十年的惡劣條件，這些經驗會告訴我們如何幫助客戶應對電動汽車的設計挑戰。

TI 隔離柵極驅動器應用經理 Audrey Dearien 說：“tongguoyugongyekehuhezuokaifadianjiqudongqi，womenxuedaolehenduoxitongjiwentiyujiejuefangan，womendechanpincongyikaishijiushiweigaoyaxitongshejide，yichuangxinweijichuzhiweidazaogenghaodeqianyinnibianqi。”

為何碳化矽很重要

要推動電動汽車實現更高的性能，非常重大的變化之一是牽引逆變器中使用的高壓功率開關從絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 向碳化矽 (SiC) 技術的轉變。因為 SiC 比 IGBT 更高效

，可提高電池包儲存能量的利用率
，所以這是一種自然的升級。此外，SiC 比 IGBT 更小，運行溫度更低，進一步減輕了驅動係統的重量、縮小機械尺寸並減少了能源浪費。

但轉變到 SiC 會帶來其他新的挑戰。與 IGBT 相比，SiC 更容易因短路而損壞
，因此電動汽車需要更加合適的柵極驅動技術來配合向 SiC 的遷移。

Audrey 說：“我們的柵極驅動器可以快速檢測到短路，在不到百萬分之一秒的時間內將其關閉，保護器件免受損壞。”

SiC 的(de)開(kai)關(guan)速(su)度(du)非(fei)常(chang)快(kuai)，這(zhe)是(shi)貢(gong)獻(xian)其(qi)效(xiao)率(lv)優(you)勢(shi)的(de)一(yi)個(ge)原(yuan)因(yin)
，但(dan)這(zhe)種(zhong)高(gao)開(kai)關(guan)速(su)度(du)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)的(de)係(xi)統(tong)電(dian)噪(zao)聲(sheng)，因(yin)此(ci)會(hui)錯(cuo)誤(wu)地(di)觸(chu)發(fa)故(gu)障(zhang)或(huo)啟(qi)動(dong)電(dian)機(ji)。我(wo)們(men)的(de)柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)噪(zao)聲(sheng)影(ying)響(xiang)的(de)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)來(lai)降(jiang)低(di)這(zhe)種(zhong)風(feng)險(xian)。 

Audrey 說：“過去使用較慢的開關模塊
，開關損耗隻能降到一定水平。但使用 SiC 後您將獲得更高的開關速度，但同時必須對其進行有效控製。如果沒有高效並且可靠的開關，您將無法獲得 SiC 的全部優勢。”

支持更高的電動汽車功率密度

牽(qian)引(yin)逆(ni)變(bian)器(qi)升(sheng)級(ji)隻(zhi)是(shi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)，其(qi)主(zhu)要(yao)目(mu)標(biao)是(shi)提(ti)高(gao)大(da)功(gong)率(lv)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)。這(zhe)一(yi)改(gai)進(jin)將(jiang)使(shi)更(geng)小(xiao)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)輸(shu)出(chu)更(geng)大(da)能(neng)量(liang)
，從(cong)而(er)減(jian)小(xiao)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)係(xi)統(tong)
、電機和牽引逆變器的尺寸並減輕其重量。

Xun 說：“功率密度提高後，汽車會變得更輕，因此您可以更快地實現加速
，或者您可在車內獲得更多的空間。” 

集成動力係統是提高功率密度的另一種方法。隨著模擬和嵌入式處理技術的進步，汽車製造商能夠將車載充電器
、直流/直(zhi)流(liu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)和(he)牽(qian)引(yin)逆(ni)變(bian)器(qi)等(deng)單(dan)獨(du)的(de)係(xi)統(tong)組(zu)合(he)到(dao)單(dan)個(ge)域(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)下(xia)的(de)一(yi)個(ge)緊(jin)湊(cou)機(ji)械(xie)外(wai)殼(ke)中(zhong)。通(tong)過(guo)集(ji)成(cheng)動(dong)力(li)總(zong)成(cheng)，汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)可(ke)以(yi)將(jiang)設(she)計(ji)成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)一(yi)半(ban)並(bing)且(qie)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)
、可靠性和功率密度。同時，這也為駕駛員創造了更好的體驗
，包括更低的購買或擁有成本、更長的車輛壽命和更好的道路行駛性能。

新一代牽引逆變器通過提供以下特性提高了電動汽車的效率和性能：

支持高壓 800V。當今的大多數電動汽車都使用 400V 電池包，但行業正在慢慢轉向 800V 電池包。800V 的電機能以每分鍾兩倍的轉速運行，但同時可能存在更高的能量損失和浪費風險。TI 基於 Arm® 的高性能微控製器 (MCU) 和快速柵極驅動器已準備好迎接挑戰，其快速的電流環路控製可以以每百萬分之一秒調整一次電機的開關算法。 

TI Sitara™ MCU 產品線經理 Mike Pienovi 說：“隨著係統中功率級別的提高，任何低效率造成的損失都變得更加明顯。要利用這一新潛力

，您需要讓微控製器具有低延遲、高精度傳感和控製，從而支持更高的開關頻率並更大限度地提高效率。”

shangluanquan。womenzhuanyoudegelijishukeyibangzhuqichejiqigaoyadianchizaidaolushanganquanyunxing。ciwai
，womenyongyuqianyinnibianqihedianjikongzhideqicheweikongzhiqiheqitayuanjianjunfuhegongnenganquanbiaozhun，keyibangzhuxitongshejirenyuandadaozuigao ASIL-D 的功能安全等級。

提高可靠性。我們的產品和係統設計可通過增強電容隔離、故障檢測和健康狀態監測（包括熱監測和電壓監測）
，laibangzhuyanchangqianyinnibianqiheqitaguanjiandiandongqicheyuanjiandeshiyongshouming。zhexiezhenduanheyuanjianjianzhakeweixitongtigongzaoqiyujinghecuoshixuanxiang，bangzhuqichezhizaoshangjiangdiguanjianyuanjiandeshijiguzhanglv。

當這些功能全部實現後

，新一代輕型、超(chao)高(gao)轉(zhuan)速(su)電(dian)機(ji)可(ke)能(neng)會(hui)搶(qiang)占(zhan)大(da)部(bu)分(fen)的(de)頭(tou)條(tiao)新(xin)聞(wen)，但(dan)了(le)解(jie)情(qing)況(kuang)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)司(si)機(ji)會(hui)明(ming)白(bai)，牽(qian)引(yin)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)進(jin)步(bu)才(cai)會(hui)使(shi)得(de)大(da)部(bu)分(fen)性(xing)能(neng)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)升(sheng)級(ji)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。

本文為新係列“TI 牽引逆變器” 的首篇文章
，後續我們將繼續為大家帶來更多牽引逆變器的相關技術幹貨。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

薄膜電阻與厚膜電阻有何差異
？本文一次給你講透！

新一代高頻大電流降壓芯片

走向一芯多屏
，智能座艙中百花齊放的顯示技術

物聯網中的幾大關鍵無線通信技術，你更看好誰

奇怪的揚聲器振蕩電路