BLDC モーターと PTC ヒーターを制御する電子機器

高電圧 HEV/EV では、BLDC モーターと PTC ヒーターの両方で高電圧電力が使用されます。AC コンプレッサは 10kW もの電力を必要とする場合があり、一方で PTC ヒーターは 5kW もの電力を消費する場合があります。

図 3 および 図 4 はそれぞれ、AC コンプレッサの BLDC 制御モジュールと PTC ヒーター制御モジュールのブロック図です。これらのブロック図が示すように、どちらも AC コンプレッサの BLDC モーターと PTC ヒーターが高電圧バッテリから電力を供給されていることがわかります。また、これらのモジュールではどちらも、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ (IGBT) と対応するゲート・ドライバを使用して、BLDC モーターと PTC ヒーターへの電力を制御しています。

さらに、図 3 および 図 4 では、両方の制御モジュールにおける残りのサブシステム間の類似点も示しています。どちらのシステムにも、電源サブシステム、ゲート・ドライバ・バイアス電源、マイクロコントローラ (MCU)、通信インターフェイス、および温度 / 電流監視機能が組み込まれています。

通信用のトランシーバや電流測定用の増幅器など、これらの制御モジュールで使用されるサブシステムの多くは、他の冷暖房制御モジュールで使用されているサブシステムと同様です。ただし、電源サブシステムとゲート・ドライバ・サブシステムは、車の冷暖房システムにおけるこれらの制御モジュールに固有のものです。これらのサブシステムは高電圧ドメインへのインターフェイスだけでなく低電圧ドメインへのインターフェイスにもなっています。

この後このホワイトペーパーでは、これらのサブシステムに使用される回路トポロジの機能ブロック図について説明します。回路トポロジの選択にあたっては、サブシステムの機能性だけでなく、効率、電力密度、電磁干渉 (EMI) といったシステム設計上の要件も達成する必要があることに注意してください。