HEV/EV-Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler

Verkürzen Sie die Ladezeit und entwickeln Sie kleinere, effizientere und sicherheitskonformere Onboard-Ladesysteme und DC/DC-Wandler

Mit der Weiterentwicklung der Architekturen für Elektrofahrzeuge (EV) entwickeln sich Onboard-Ladegeräte und DC/DC-Wandler von diskreten Designs für elektronische Steuergeräte hin zu mechanisch oder elektrisch integrierten Combo-Box-Designs. Diese fortschrittlichen Architekturen erfordern digitale Echtzeitcontroller für anspruchsvolle Stromversorgungstopologien. Unsere Echtzeit-Mikrocontroller (MCUs) arbeiten mit unseren Isoliertes-Gate-Treibern, Vorspannungs-Stromversorgungs- und Sensortechnologien zusammen, um schnelles und effizientes Laden von Elektrofahrzeugen und die DC/DC-Wandlung von hohen zu niedrigen Spannungen zu ermöglichen.

Warum sollten Sie sich bei Onboard-Ladegeräten und DC/DC-Wandlersystemen für TI entscheiden?

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Ermöglichen Sie erweiterte Funktionen und Architekturen

Erreichen Sie höhere Leistungspegel, indem Sie mit unserem breit aufgestellten Portfolio von Echtzeit-MCUs und Analogtechnologie fortschrittliche Funktionen wie bidirektionalen Leistungsfluss und integrierte Antriebsstrangsysteme ermöglichen.

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Verbessern Sie die Leistungsdichte und reduzieren Sie gleichzeitig die Systemgröße

Unsere Power-Management-Bausteine ermöglichen das Schalten bei höheren Frequenzen selbst für die fortschrittlichsten hochmodernen Topologien, was zu einer höheren Leistungsdichte führt.

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Verbessern Sie Sicherheit und Zuverlässigkeit

Erreichen Sie auf effiziente Weise die ISO 26262-Zertifizierung – mit der Unterstützung durch TI-Bausteine, die konform mit den Anforderungen für funktionale Sicherheit sind, sowie durch TI-Bausteine für funktionale Sicherheit, verfügbare Dokumentation und Unterstützung durch unsere Sicherheitsexperten.

Enabling-Technologie

Mikrocontroller zur Echtzeit-Steuerung

Die Fortschritte bei der Echtzeitsteuerung haben die Verarbeitungsmöglichkeiten verbessert und die Sensor- und Ansteuerungsleistung verbessert. Dies führt zu höherer Präzision und Effizienz, um Fahrzeuge erschwinglicher zu machen.

Vorteile: 

  • Geringere Größe und geringeres Gewicht: Regelkreise mit kurzer Latenzzeit und hochauflösende PWMs ermöglichen höhere Schaltfrequenzen, wodurch die physische Größe und das Gewicht passiver Bauelemente und magnetischer Bauteile verringert werden.
  • Verbesserte Leistungsdichte und Effizienz: Nutzen Sie die Vorteile von Galliumnitrid- und Siliziumkarbid-Halbleitern mit breiter Bandlücke (WBG), die Schaltfrequenzen von 100 kHz bis 1 MHz erfordern.
  • Systemintegration zur Kostensenkung: Kerne und Peripheriekomponenten ermöglichen fortschrittliche Stromversorgungstopologien und unterstützen die Integration mehrerer Leistungsumwandlungen auf einer einzigen MCU.
Ressource
Referenzdesign für 7,4-kW-On‑Board‑Ladegerät mit CCM-Totem-Pole-PFC und CLLLC-DC/DC
Dieses bidirektionale OBC-Referenzdesign besteht aus einer brückenlosen Leistungsfaktorkorrektur-Leistungsstufe im Totem-Pole-Modus mit Interleaved-Continuous-Conduction-Modus und einer CLLLC-DC/DC-Leistungsstufe, die von einer MCU zur Echtzeitsteuerung gesteuert wird.
White paper
Achieving High Efficiency and Enabling Integration in EV Powertrain Subsystems (Rev. A)
In diesem Dokument werden die häufigen Steuerungsprobleme von Onboard-Ladegeräten und DC/DC-Wandlern für hohe und niedrige Spannungen sowie die Vorteile von C2000™-Echtzeit-MCUs in diesen Subsystemen behandelt. 
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Technical article
How MCUs can unlock the full potential of electrification designs
Erfahren Sie, wie Hochleistungs-Echtzeit-MCUs dazu beitragen können, Motoren kleiner und leichter zu machen, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen und zusätzliche Einsparungen bei Baugröße und Kosten ermöglichen.
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Vorgestellte Produkte für MCUs
TMS320F280039C-Q1 AKTIV C2000™ 32-Bit-MCU für die Automobilindustrie, 120 MHz, 384 KB Flash, FPU, TMU mit CLA, CLB, AES
TMS320F28386D-Q1 AKTIV C2000™-MCU für den Automobilbereich, 32 Bit, mit Connectivity Manager, 2x C28x + CLA CPU, 1,5 MB Fla
AM2634-Q1 AKTIV Quad-Core Arm® Cortex®-R5F-MCU mit bis zu 400 MHz mit Echtzeitsteuerung, Funktions- und Datensicherh

Isolierte Gate-Treiber

Ein Gate-Treiber bietet eine galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang und steuert die bipolare Transistor-, Silizium- oder Siliziumkarbid-gesteuerte Leistungsfaktorkorrekturstufe mit isoliertem Gate.

Vorteile:

  • Verbesserter Systemwirkungsgrad: Minimierte Schalt- und Leitungsverluste, einschließlich Ein- und Ausschaltstromverbrauch.
  • Reduzierte Gesamtsystemgröße und -Gewicht: Erhöhte Schaltfrequenzen ermöglichen eine erhebliche Reduzierung der gesamten Systemmagnetik und des Gewichts, während eine Implementierung eines Zweikanal-Treibers die gesamte Leiterplattenfläche und Materialliste im Vergleich zu Einkanal-Optionen reduziert.
  • Systemzuverlässigkeit: Die galvanische Trennung und die hohe Gleichtakt-Transientenstörfestigkeit erhöhen die Widerstandsfähigkeit des Systems gegen Transienten und Rauschen.
Application note
Optimizing On-Board and Wireless Charger Systems Using Logic and Translation (Rev. A)
Dieser Anwendungshinweis enthält Beispiellösungen für häufige Designherausforderungen zur effizienten Spannungswandlung in Onboard-Ladesystemen, die mithilfe von Logik und Umsetzung gelöst werden können.
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White paper
A High-Performance, Integrated Powertrain Solution: The Key to EV Adoption (Rev. A)
In diesem Dokument werden die Vorteile integrierter Antriebsstrang-Lösungen zur Beschleunigung der Akzeptanz von Elektrofahrzeugen durch Leistungselektronik untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Implementierung von Halbleiterschaltern mit breitem Bandabstand und isolierten Gate-Treibern.
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White paper
Meeting the demand for more efficient and powerful onboard chargers (Rev. A)
In diesem Whitepaper werden erweiterte Topologien zur Unterstützung hoher Leistung mit verbesserter Leistungsdichte und Effizienz behandelt.
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Vorgestellte Produkte für Isolierte Gate-Treiber
UCC21530-Q1 AKTIV Automotive, 4A, 6A, 5.7kVRMS, isolated dual-channel gate driver with EN and DT pins for IGBT/SiC
UCC5350-Q1 AKTIV Isolierter Einkanal-Gate-Treiber für Automobilanwendungen, ±5 A, mit Miller-Klemme oder geteilten Au
UCC21222-Q1 AKTIV Isolierter 3,0kVrms, 4A-/6A-Zweikanal-Gate-Treiber für Kraftfahrzeuge mit Deaktivierung, programmier

Die richtige Bias-Stromversorgungslösung

Optimieren Sie die Kosten und verbessern Sie gleichzeitig die Leistungsdichte und den Wirkungsgrad Ihrer Entwicklung, damit Sie die Systemanforderungen erfüllen können. Wählen Sie aus einem Sortiment von Bias-Stromversorgungen mit integrierten Feldeffekttransistoren (FETs) und Magneten, integrierten FETs und externen Magneten oder externen FETs und externen Magneten.

Vorteile:

  • Verbesserte Leistungsdichte und Effizienz bei geringem Platzbedarf mit >150-V/ns Gleichtakt-Transientenstörfestigkeit und reduzierter elektromagnetischer Störung.
  • Optimierte funktionale Sicherheit mit Konformität gemäß Standard 26262 der International Organization for Standardization sowie Diagnose- und Schutzfunktionen auf Systemebene.
  • Geschützte Leistungsmodule mit hoher Lastregelgenauigkeit und thermischer Leistung.
White paper
Power Through the Isolation Barrier: The Landscape of Isolated DC/DC Bias Power (Rev. A)
Dieses Dokument untersucht die verschiedenen isolierten DC/DC-Bias-Stromversorgungen, um Signale und Strom über die Isolationsbarriere zu bewegen.
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Application note
UCC14240-Q1 Simplifies HEV, EV, Bias Supply Design for Isolated Gate Drivers
Dieser Anwendungsbericht stellt die Vorteile der Verwendung von UCC14240-Q1 für isolierte Gate-Treiber-Bias-Anwendungen vor. Der Schwerpunkt dieses Dokuments liegt auf Automobilanwendungen und der einfachen Handhabung einer vollständig integrierten Bias-Stromversorgungslösung.
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White paper
Addressing High-Volt Design Challenges w/ Reliable and Affordable Isolation Tech (Rev. C)
Dieses Dokument bietet einen Überblick über die galvanische Trennung, erläutert gängige Isolierungsmethoden für Hochspannungssysteme, und zeigt, wie Entwickler mit unseren integrierten Isolierungsschaltungen die Anforderungen an Isolierung erfüllen können.
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Vorgestellte Produkte für Bias-Stromversorgung
SN6501-Q1 AKTIV Rauscharmer Transformatortreiber für isolierte Stromversorgungen für die Automobilindustrie, 350 
UCC25800-Q1 AKTIV Transformatortreiber mit extrem niedrigem EMI-Wert für Stromversorgungen mit isolierter Vorspannung
LM25118-Q1 AKTIV 3–42 V, großer VIN, nicht-synchroner Abwärts/Aufwärtsregler mit Strommodus, AEC-Q100-qualifiziert

Spannungs- und Strommessung

Erreichen Sie genaue, Strom- und Spannungsmessungen mit kurzer Latenzzeit mit hoher Gleichtakt-Transientenfestigkeit und Betriebsspannungen, wodurch die Systemeffizienz, Zuverlässigkeit und Leistung von Onboard-Ladesystemen verbessert wird.

Vorteile:

  • Kapazitive Isolierung erhöht die Sicherheit und senkt die Systemkosten.
  • Hohe Bandbreite für schnellere Steuerungs- und Reaktionszeiten für höhere Systemzuverlässigkeit und bessere Leistung.
  • Einfachere Designkomplexität, wodurch kein externer Schutz mehr erforderlich ist.
Analog Design Journal
Designüberlegungen für die isolierte Strommessung (Rev. A)
Dieser Artikel behandelt Designüberlegungen bei der Auswahl eines isolierten Verstärkers, wie z. B. Isolationsspezifikationen, wie die High-Side-Stromversorgung und Auswahl des Eingangsspannungsbereichs.
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Application brief
Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Geschlossener Regelkreis-Strommessungen
In diesem Dokument werden isolierte Shunt- und magnetisch-basierte Sensorik zur Durchführung isolierter Strommessung für Anwendungen wie Onboard-Ladegeräte, DC-Ladestationen (Ladesäulen), Stromwandlungssysteme und Motorantriebe verglichen.
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Vorgestellte Produkte für Erfassung
AMC3302-Q1 AKTIV Verstärker mit ±50 mV-Eingang, verstärkt isoliert, mit int. für die präzise Strommessung in der Auto
TMCS1100-Q1 AKTIV AEC-Q100, isolierter Präzisions-Stromsensor, ±600 V, mit externer Referenz
INA225-Q1 AKTIV Bidirektionaler Strommessverstärker, AEC-Q100, 36 V, mit vier über Pin auswählbaren Verstärkungsfakt

Effizientes Design

Bei On-Board-Ladegeräten ist ein kompaktes und effizientes Design des EMI-Eingangsfilters entscheidend, wenn es gilt, die Vorteile der Elektrifizierung vollumfänglich zu nutzen. Aktiver-EMI-Filter-ICs ermöglichen die Verwendung von im Vergleich zu einem rein passiven Design kleineren magnetischen Komponenten, was den Platzbedarf für den Gesamtfilter reduziert.

Vorteile:

  • Einfachere Systemintegration: Durch kompaktere Abmessungen und kleineres Gehäuse.
  • Geringere Leistungsverluste der Komponenten: Ermöglicht besseres Wärmemanagement, höheren Wirkungsgrad, längere Lebensdauer der Komponenten und höhere Zuverlässigkeit auf Systemebene.
  • Geringeres Bauteilgewicht: Bietet eine bessere mechanische Stabilität und gesteigerte Leistung.
  • Verbesserte Hochfrequenzeigenschaften: Die kleineren Drosseln weisen eine geringere parasitäre Wicklungskapazität auf, was die Filterdämpfung bei hohen Frequenzen verbessert.
In diesem technischen Whitepaper werden die gemessenen Werte eines 3,3-kW-Leistungsfaktorkorrektur (PFC)-AC/DC-Reglers erläutert, um die Vorteile der EMI-Minderung und die Platinenplatzeinsparung zu veranschaulichen.
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Technischer Artikel
So reduziert ein eigenständiges Aktiver-EMI-Filter-IC die Abmessungen des Gleichtaktfilters
In diesem Artikel wird erläutert, wie Anwendungen mit begrenztem Platzangebot integrierte Schaltkreise für den aktiven Stromversorgungsfilter verwenden können, um die Größe der magnetischen Komponenten und des Gesamtfilters zu reduzieren.
Video
Aktiver-EMI-Filter-ICs für Ein- und Drei-Phasen-Systeme mindern Gleichtakt-EMI, sparen Platz und reduzieren die Kosten
Erfahren Sie, wie unser Portfolio an eigenständigen AEF-Produkten für die Gleichtaktrauschunterdrückung Größe, Gewicht und Kosten in Ein- und Drei-Phasen-Systemen im Vergleich zu einem herkömmlichen passiven Filterdesign effektiv reduziert.
Vorgestellte Produkte für Aktive EMI-Filter
TPSF12C1-Q1 AKTIV Aktiver EMI-Gleichtaktfilter (AEF) für Einphasensysteme in der Automobilindustrie
TPSF12C3-Q1 AKTIV Aktiver EMI-Gleichtaktfilter (AEF) für Dreiphasensysteme in der Automobilindustrie

Referenzdesigns für HEV/EV-Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler

Mit unserem Referenzdesign-Auswahltool können Sie die für Ihre Anwendung und Ihre Parameter am besten geeigneten Designs finden.

Unterstützte Produkte

C2000-Echtzeit-Mikrocontroller TMS320F280037C-Q1 AKTIV C2000™ 32-Bit-MCU für den Automobilbereich 120 MHz 256 KB Flash, FPU, TMU mit CLA, CLB, AES und CAN-
Isolierte Gate-Treiber UCC21530-Q1 AKTIV Automotive, 4A, 6A, 5.7kVRMS, isolated dual-channel gate driver with EN and DT pins for IGBT/SiC
Neu Hall-Effekt-Stromsensoren TMCS1123 AKTIV ±1300V reinforced isolation, 80Arms 250kHz Hall-effect current sensor with AFR, reference and ALERT
Trennverstärker AMC1311-Q1 AKTIV Verstärker mit verstärkter Isolierung für die Automobilindustrie mit 2-V-Eingang für die Spannung
Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator) UCC14240-Q1 AKTIV Isoliertes 2,0-W-, 24-Vin-, 25-Vout-DC/DC-Modul mit hoher Dichte & nbsp; & gt; 3-kVRMS, für die A
Filter-ICs für Stromversorgungen TPSF12C3-Q1 AKTIV Aktiver EMI-Gleichtaktfilter (AEF) für Dreiphasensysteme in der Automobilindustrie
28 APR 2021 | Firmenblog
Integrating powertrain systems into a compact mechanical enclosure can lead to more affordable, more efficient electric vehicles (EVs)
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Technische Ressourcen

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Meeting the demand for more efficient and powerful onboard chargers (Rev. A)
In diesem Whitepaper werden erweiterte Topologien zur Unterstützung hoher Leistung mit verbesserter Leistungsdichte und Effizienz behandelt. 
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Achieving High Efficiency and Enabling Integration in EV Powertrain Subsystems (Rev. A)
In diesem Dokument werden die häufigen Steuerungsprobleme von On-Board-Ladegeräten und von Hoch- bis Niederspannungs-DC/DC-Wandlern sowie die Vorteile von Echtzeit-Mikrocontrollern  mit C2000™ in diesen Subsystemen erläutert.
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Taking charge of electric vehicles – both in the vehicle and on the grid (Rev. A)
In diesem Dokument werden On-Board-Ladegeräte, ihre Funktionsweise und die Interaktion von Ladestationen mit On-Board-Ladegeräten und EV-BMS sowie verschiedene Implementierungen der Stromversorgungsarchitektur behandelt.
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