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電動(dòng)汽車(chē)想要行駛更長(cháng)的里程，除了需要更高能量密度的動(dòng)力電池，電源轉換系統的效率和重量也非常重要。新型寬禁帶半導體（SiC和GaN）功率器件的應用以及電源架構的改進(jìn)有助于實(shí)現上述目標。 美國德州儀器公司（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)TI）最近推出了一款集成變壓器的1.5W偏置電源模塊UCC14240-Q1，可驅動(dòng)新型功率管，并適合分布式汽車(chē)電源架構。 牽引逆變器的分布式電源架構如下圖所示，為每一個(gè)功率管都配備門(mén)驅動(dòng)器和單獨的偏置電源。傳統的集中式電源架構則采用一個(gè)變壓器為所有的門(mén)驅動(dòng)器提供偏置電源。 
顯然，分布式電源架構的優(yōu)點(diǎn)是降低了故障風(fēng)險，提升了系統穩定性。UCC14240-Q1體積更小、重量更輕，也有助于降低電路板的尺寸和重量。此外，由于它外形扁平，所以抗振性能卓越，可極大提高系統的可靠性。
TI公司汽車(chē)系統工程與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)總監Ryan Manack先生介紹說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)的變壓器數量龐大，可能多達50~60個(gè)偏置電源：每個(gè)牽引逆變器電機中有6個(gè)，PFC、DC/DC、車(chē)載充電器以及12伏電池輔助DC/DC電路中占有30個(gè)。如果能夠在50個(gè)變壓器的基礎上進(jìn)行優(yōu)化，可顯著(zhù)減輕系統的重量與體積。 開(kāi)關(guān)頻率高、支持寬帶隙技術(shù)是UCC14240-Q1另一個(gè)亮點(diǎn)。我們知道，以高頻工作的寬帶隙技術(shù)可大幅提升電源轉換效率，進(jìn)而增加汽車(chē)行駛里程。Manack先生說(shuō)，該器件的開(kāi)關(guān)頻率為13MHz，操作范圍為11~17MHz。該器件的變壓器與封裝會(huì )將初級至次級電容限制為3.5pF，這幾乎比競爭解決方案低了一個(gè)數量級。此外，靜音控制方案也被應用以限制EMI。 總之，UCC14240-Q1 能覆蓋所有級別的集成動(dòng)力總成系統，有助于降低成本，簡(jiǎn)化設計與功能安全認證，增強可靠性，提升系統效率以延長(cháng)行駛里程。 |
