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是什么促进轿车传动系统高效电气化?

是什么促使汽车传动系统高效电气化?-汽车传动系统电气化,要求符合汽车质量标准的高性能半导体芯片。因此,在功率半导体和汽车电子领域都具备技术专长,是在新兴的电动汽车和混合动力汽车((H)EV)市场取得成

  轿车传动体系电气化,要求契合轿车质量规范的高功用半导体芯片。因而,在功率半导体和轿车电子范畴都具有技能特长,是在新式的电动轿车和混合动力轿车((H)EV)商场取得成功的必要条件。

  (H)EV体系的功率电子首要组成部分为主逆变器、DC/DC变流器、辅佐逆变器/变流器、车载充电器和电池办理。功率模块、微操控器、驱动器、传感器等(如图1)高度牢靠的半导体有必要支撑多种逆变器功率级,以助力完成紧凑、经济、节能的体系规划。

  

  图1: (H)EV体系的要害组成部分:功率模块、高功用微操控器和驱动器

  比如,HybridPACK宗族就支撑这一规划方针,其针对(H)EV运用的解决方案掩盖一切功率级(10kW -150kW)。EiceDRIVER门级驱动器具有驱动和操控IGBT的抱负功用。该产品宗族包含具有高低压阻隔才能和双向信号传输特性的单/双通道轿车IGBT门级驱动器。AURIX系列这样的高功用32位微操控器是高能效型电动传动体系产品组合的有用弥补,一起方位传感器可供给电机方位的闭环反应,以完成场定向操控(FOC)这样的杂乱操控。

  优化的门级驱动器

  最新一代EiceDRIVER解决方案在完成经济实用的逆变器规划和推动针对(H)EV运用的ASIL体系认证方面起到了重要作用。

  1EDI2001AS 和1EDI2002AS的方针运用为运用400V、600V和1200V IGBT的(H)EV逆变器。这两款驱动器都具有高低压阻隔、双向信号传输、自动短路维护以及优化的IGBT开关驱动功用。这些产品都选用了用于操控和确诊的规范SPI,传输速度高达2Mbd。安全相关功用包含: 过流维护以及针对一切电源、振荡器、门级驱动信号和输出级的信号的状况监控。此外,还支撑包含过错注入(error injecTIon)和弱导通(weak turn-on)在内的体系级确诊。

  EiceDRIVER宗族的另一个成员是1EDI2010AS。该产品在二次侧集成一个ADC,可用来采样高压母线电压以及NTC温度或IGBT晶圆温度(如带有晶圆集成温度传感器)。相关数据是经过SPI供给的。

  1EBN1001AE是单通道IGBT驱动能量放大器,兼容1EDI20xxAS系列。该产品以高功用双极技能为根底,可代替根据分立式器材的缓冲级。由于其选用热功用优化的裸焊盘封装,能驱动和灌入高达15A的峰值电流。这使其合适轿车运用中的大多数逆变器体系。该产品具有自动短路维护和有用钳位功用,选用裸焊盘PG-DSO-14封装。

  门级驱动器和升压器结合在一起可在子体系中节约多达20%的PCB空间,一起可使当今解决方案平分立式器材的数量削减60%。

  用于无刷电机操控的高功用转子方位传感器体系

  (H)EV 运用常常选用无刷电机。这些高效电机依靠快速、精确的转子方位传感器进行换向,由于这些传感器参数对车辆的发动特性、动态功用、转矩动摇和功率具有严重影响。

  一般可运用不同原理来勘探转子方位:旋转变压器(根据电感式)和电磁式。根据旋转变压器的传感器体系面临着一些约束(模拟输出、杂乱电路、高体系本钱、空间约束、对杂散场活络以及方位公役等)。32位AURIX微操控器宗族运用其Σ-Δ模数转换器生成载波信号和进行根据软件的编码,可经过防止运用旋转变压器解码%&&&&&%,协助将体系本钱下降大约20%。

  另一方面,选用AMR(各向异性磁阻)或GMR(巨磁阻)技能的磁阻式(xMR)视点传感器具有高精确度,一起对方位公役具有低敏感度。

  要完成xMR传感器体系,有必要将来自功率电子、电感、电机体积、电缆和电机杂散磁场这些搅扰源的杂散磁场影响考虑在内。英飞凌最近将完好的传感器体系集成在电机轴端,并满意一切要求。环绕轴端安置的磁路可完美屏蔽电磁搅扰场。这样就无需选用额定的,可导致体系本钱急剧攀升的电磁屏蔽办法。

  磁路以及传感器模块的大多数部分将彻底集成进轴端(如图2),只要一小部分传感器模块机械结构部分露在轴端外部。

  

  图2:轴端集成传感器体系可保证不受杂散磁场影响并可节约空间

  在精确性方面,体系评价成果十分达观:受试GMR传感器的最大丈量视点差错《 0.3°(如图3) ,AMR传感器的相关参数《 0.14°。这种高精度可在很大的安全操作区域内保持稳定,一起毫米级的方位差错仍然可完成高精度视点丈量。

  

  图3:在一个封装内兼具AMR芯片和GMR芯片的TLE5309D传感器具有不受方位公役影响的超卓精确性

  在许多情况下,转子方位传感器在ISO26262功用安全方面也扮演着密切相关的人物。英飞凌供给选用双传感器封装的视点传感器,可在一个传感器的空间集成两个冗余传感器。尤其是,TLE5309D经过结合运用AMR和GMR技能,可满意最高的功用安全要求,不只完成了冗余性,并且完成了多样性。

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