用于800V牵引逆变器的45W辅助电源参考设计

对电动和混合动力汽车的需求不断增长，这给制造商带来了压力，要求他们开发更高效、更可靠的牵引逆变器系统。关键挑战之一是确保辅助电源在不同的故障条件下提供稳定的电源。这需要辅助电源能够处理宽输入电压范围并提供一致的输出功率，即使在恶劣的环境中也是如此。

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这款用于牵引逆变器系统的交钥匙辅助电源解决方案旨在满足电动、混合动力和插电式混合动力电动汽车（EV、HEV 和 PHEV）的苛刻电压和可靠性要求，为大功率牵引逆变器应用提供紧凑、高效和强大的解决方案。该设计具有 40V 至 1000V 的宽输入范围，提供 +22V 稳压和 -6V 非稳压双输出，总功率输出为 45W。该辅助电源针对基于 800V 电池的牵引逆变器进行了优化，支持再生制动的功能安全，并确保在各种工作条件下保持一致的性能。通过利用符合 AECQ-101 标准的 1400V mSiC MOSFET，该解决方案可最大限度地降低开关损耗，同时无需专用栅极驱动器，从而提高系统效率和可靠性。汽车级变压器确保增强隔离，有源启动电路显著降低待机功耗。

规格

• 宽输入范围：40V 至 1000V

• 双输出：+22V 稳压（次级侧）输出和 -6V 非稳压输出，总输出功率为 45W

• 双输出电压，适用于为控制电路和驱动电源开关生成电压轨

• 优化用于牵引逆变器：理想的800V电池驱动的EV、HEV和PHEV电源系统

• 支持牵引电机再生制动的功能安全需求

• 采用 Microchip 的 AEC-Q101 认证 1400V mSiC™ MOSFET，可降低开关损耗，无需专用栅极驱动器

• 变压器设计符合 AEC-Q200 标准，具有增强隔离功能，安全性和可靠性

• 有源启动电路，可降低待机功耗

• 可扩展到更高的电压和功率水平，利用 SiC MOSFET 的高压能力

• 具有峰值电流模式控制的断续导通模式 （DCM） 增强了对扰动的响应时间和系统稳健性

• 恒定开关频率控制器提高了可预测性和性能稳定性

应用

• 电动汽车 （EV）

• 混合动力电动汽车 （HEV）

• 插电式混合动力电动汽车 （PHEV）

设计优势：

• 利用符合 AEC-Q101 标准的 1400V mSiC™ MOSFET，可最大限度地减少开关损耗，无需专用栅极驱动器，并提高整体功率转换效率。

• 支持 40V 至 1000V 的宽输入范围，使其适用于各种 EV、HEV 和 PHEV 牵引逆变器架构，同时允许扩展到更高的电压和功率水平。

• 采用具有增强隔离和有源启动电路的汽车级变压器，可确保稳健运行，降低待机功率，并提高高压汽车环境中的安全性。

特色解决方案

1400V、750 mOhm mSiC MOSFET

符合 AEC-Q101 标准的MSC750SMA140SD表面贴装 mSiC MOSFET 提供可靠的开关性能，同时最大限度地减少导通损耗，从而提高整体系统效率。TO-263-7L XL 封装具有一个源极感应引线，可降低开关损耗，五个并联源极引线可实现更大的电流和更低的电感。

• 低电容和低栅极电荷

• 由于内部栅极电阻 （ESR） 低，开关速度快

• 在高结温下稳定运行，TJ（max） = 175 °C

• 快速可靠的体二极管

• 卓越的雪崩稳定性

解决方案图