Dzięki kluczowym technologiom od jednego dostawcy, obejmującym sterowanie, napęd bramki i stopień mocy projektanci skrócą czas wprowadzania na rynek aplikacji z ładowarką pokładową (OBC).

Układy firmy Microchip do ładowarek pokładowych

Rynek pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorami (BEV) i hybrydowych pojazdów elektrycznych typu plug-in (PHEV) stale rośnie. Wynika to z dążenia do dekarbonizacji i wymaga zrównoważonych rozwiązań ograniczających emisje. Kluczowym zastosowaniem pojazdów elektrycznych jest ładowarka pokładowa przekształcająca prąd przemienny w prąd stały w celu naładowania wysokonapięciowego akumulatora pojazdu. Microchip Technology wprowadził rozwiązanie ładowarki pokładowej (OBC). Zostały w nim zastosowane wybrane układy cyfrowe, analogowe, łączności i zasilania dopuszczone do stosowania w branży motoryzacyjnej. W zestawie tym znalazł się cyfrowy kontroler sygnału dsPIC33C (DSC), izolowany sterownik bramki SiC MCP14C1 i tranzystory MOSFET mSiC™ w standardowej obudowie D2PAK-7L XL.

Rozwiązanie to zaprojektowano w celu zwiększenia wydajności i niezawodności systemu OBC poprzez wykorzystanie zaawansowanych funkcji sterowania dsPIC33 DSC, wzmocnionej izolacji wysokiego napięcia sterownika bramki MCP14C1 z solidną odpornością na zakłócenia oraz zmniejszonych strat przełączania tranzystorów MOSFET mSiC i ulepszonych możliwości zarządzania temperaturą. Microchip zapewnił technologie obsługujące inne funkcje OBC, w tym interfejsy komunikacyjne, bezpieczeństwo, czujniki, pamięć i taktowanie.

Elastyczne, programowalne rozwiązanie z gotowymi do użycia modułami oprogramowania do korekcji współczynnika mocy (PFC), konwersji DC-DC, komunikacji i algorytmów diagnostycznych pozwala przyspieszyć rozwój i testowanie systemu. Moduły oprogramowania dsPIC33 DSC zostały zaprojektowane w celu optymalizacji wydajności, wydajności i niezawodności. Oferują elastyczność w dostosowywaniu do określonych wymagań OEM.

Kluczowe komponenty rozwiązania OBC

• dsPIC33C DSC posiada certyfikat AEC-Q100 i jest wyposażony w wysokowydajny rdzeń DSP, moduły modulacji szerokości impulsu (PWM) o wysokiej rozdzielczości oraz szybkie przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC). Jest funkcjonalny, bezpieczny i wspiera ekosystem AUTOSAR®.
• Izolowany sterownik bramki SiC MCP14C1 ma certyfikat AEC-Q100, charakteryzuje się zwiększoną izolacją i jest oferowany w szerokiej obudowie SOIC-8. Występuje również w wersji z podstawową izolacją jako układ w wąskiej obudowie SOIC-8. Sterownik MCP14C1 jest kompatybilny z dsPIC33 DSC. Został zoptymalizowany do sterowania tranzystorami MOSFET mSiC poprzez blokadę podnapięciową (UVLO) dla dzielonych zacisków wyjściowych sterowania bramki V_GS = 18 V. Upraszcza to wdrażanie i eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznej diody. Izolację galwaniczną osiąga się poprzez zastosowanie technologii izolacji pojemnościowej, zapewniającą solidną odporność na zakłócenia. Układy charakteryzują się ponadto wysoką odpornością na stany przejściowe w trybie wspólnym (CMTI).
• MOSFET mSiC w obudowie do montażu powierzchniowego D2PAK-7L XL z certyfikatem AEC-Q101 zawiera pięć równoległych wyprowadzeń wykrywających źródło. Zmniejszane są tym samym straty przełączania, zwiększana wydajność prądowa i zmniejszana indukcyjność. Układ obsługuje napięcie akumulatora 400 V i 800 V.

Narzędzia programistyczne

dsPIC33C DSC to układ gotowy do obsługi AUTOSAR i obsługiwany przez ekosystem programistyczny MPLAB®, w tym MPLAB PowerSmart™ Development Suite.