PI持續(xù)發(fā)力推出汽車級SCALE EV門極驅動器

　　在德國紐倫堡PCIM Europe展會最后一天，Power Integrations宣布推出適用于Infineon EconoDUALTM模塊的SCALETM EV系列門極驅動板。

　　在介紹SCALETM EV系列門極驅動板之前，我們先要了解幾個基礎概念，什么是汽車功能安全？什么是汽車ASIL安全等級？為什么要保證汽車在緊急情況下主動放電？

　　首先，功能安全就是不存在由于電氣和電子系統(tǒng)的故障或意外行為引起的危害而導致的不合理風險。例如，當動力傳動系統(tǒng)發(fā)生故障時，車輛會逐漸停止而不是突然鎖死；制動控制失靈時，車輛會逐漸停止；動力轉向故障時，不可以導致轉向完全失效，但車輛仍然可以通過努力實現(xiàn)轉向。

　　其次，ASIL等級是指確認系統(tǒng)強制故障以良性（安全）方式發(fā)生，汽車安全完整性等級(ASIL)是由汽車電子設備安全標準ISO 26262定義的風險分類方案。等級越高，代表著面對的危險越嚴重。

　　汽車主動放電能夠在緊急情況后保護技術人員、乘客和應急工作人員的安全。當電動汽車遇到碰撞等緊急情況時，將直流母線電容器電壓放電至電動汽車(EV)驅動系統(tǒng)中的安全電壓直流總線工作在400~1200V，對于車內人員來說存在致命危險。因此，當緊急情況發(fā)生后，系統(tǒng)需要將母線電壓放電至安全水平，而安全水平電壓通常小于60V，這對于應急電源(EPS)也是一種挑戰(zhàn)。

　　新款驅動器同樣適用于原裝、仿制以及其它新的采用SiC的衍生模塊，其應用范圍包括電動汽車、混合動力和燃料電池汽車（包括巴士和卡車）以及建筑、采礦和農(nóng)用設備的大功率汽車和牽引逆變器。

　　基于以上了解，PI資深技術培訓經(jīng)理Jason Yan向我們介紹了這款SCALETM EV系列門極驅動板，其應用范圍包括電動汽車、混合動力和燃料電池汽車（包括巴士和卡車）以及建筑、采礦和農(nóng)用設備的大功率汽車和牽引逆變器等。

　　據(jù)介紹，SCALE EV板級門極驅動器內部集成了兩個增強型門極驅動通道、相關供電電源和監(jiān)控遙測電路。新驅動板已通過汽車級認證和ASIL B認證，可實現(xiàn)ASIL C/D等級的牽引逆變器設計。第一個發(fā)布的SCALE EV系列成員是2SP0215F2Q0C，專為EconoDUAL 900A 1200V IGBT半橋模塊而設計。

　　Power Integrations汽車業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Peter Vaughan表示：“門極驅動器設計對于電動汽車的性能和可靠性都至關重要。我們推出的這款新產(chǎn)品已完成開發(fā)、測試和驗證以及ASIL認證，將大幅縮減系統(tǒng)開發(fā)時間和成本?！?/p>

　　SCALE EV門極驅動器產(chǎn)品系列具有1200V的額定耐壓，適用于400V和800V系統(tǒng)，同時支持碳化硅(SiC)MOSFET和基于硅的IGBT開關。SCALE EV具備完善的保護措施，集成了主動短路、對所連接直流母線電容的主動放電、通過主動門極控制實現(xiàn)過壓限制，以及門極監(jiān)測、信號傳輸監(jiān)測和芯片內溫度監(jiān)測等診斷功能，對于SiC MOSFET開關的短路和過流響應時間小于1微秒，而IGBT開關的短路和過流響應時間小于3微秒。

　　那么SCALE EV門極驅動器是如何滿足汽車功能安全的呢？Jason Yan向我們介紹，通過兩個兩個連接器，分別為上管和下管提供驅動信號。當遇到突發(fā)情況，兩個連接器同時出現(xiàn)故障的概率會減少很多，這樣就能保證始終有一個半橋保持連通。

　　目前SCALE EV方案只有一個可用型號，即SP0215F2Q0C，適合通用EconoDUAL?模塊。Jason Yan表示，如果客戶有特殊模塊，可以根據(jù)其特性對開關特性進行調整，還可以按照新模塊的尺寸重新設計驅動板。目前的SCALE EV產(chǎn)品將于2022第四季度進入全面量產(chǎn)。