大功率、高性能汽车类 SiC 牵引逆变器参考设计

TIDM-02014 是一款由德州仪器 (TI) 和 Wolfspeed 开发的基于 SiC 的 800V、300kW 牵引逆变器系统参考设计，该参考设计为 OEM 和设计工程师创建高性能、高效率的牵引逆变器系统并更快地将其推向市场提供了基础。该解决方案展示了 TI 和 Wolfspeed 的牵引逆变器系统技术（包括用于驱动 Wolfspeed SiC 电源模块、具有实时可变栅极驱动强度的高性能隔离式栅极驱动器）如何通过降低电压过冲来提高系统效率。隔离式栅极驱动器与 TI 的隔离式辅助电源解决方案配合使用，可显著减小 PCB 的大小，具体来说，PCB 面积缩小 2 倍以上，高度低于 4mm 并减少了 30 多个分立式元件，从而提高了系统功率密度。TI 的高控制性能 MCU 具有紧密集成的创新实时外设，即使在速度超过 20,000RPM 时，也能实现有效的牵引电机控制。快速电流环路实现有助于尽可能地减少电机扭矩纹波，并提供平滑的速度-扭矩曲线。系统的机械和热设计由 Wolfspeed 提供。

特性

· 实时可变栅极驱动强度功能可通过尽可能地减小 SiC 开关功率损耗来提高系统效率，而精确的辅助电源可以尽可能地减小导通损耗。

· 隔离式栅极驱动器和辅助电源模块可将 PCB 面积减小 30%。

· 高性能 MCU 可实现超快的电机控制环路 (<2µs)，这有助于尽可能地减小扭矩纹波并为牵引电机提供平滑的速度和扭矩电流曲线。

· UCC5880-Q1 和 AM2634-Q1 是以符合功能安全标准为目标的器件。

· 凭借增强型电容隔离技术和早期故障检测功能提高系统可靠性。