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 ein schnelles und effizientes Laden von Elektrofahrzeugen und die DC/DC-Wandlung von Hoch- zu Niederspannung zu ermöglichen.
Warum Sie sich bei Onboard-Ladegeräten und DC/DC-Wandlersystemen für TI entscheiden sollten
Ermöglichen Sie erweiterte Funktionen und Architekturen
Erreichen Sie höhere Leistungspegel, indem Sie mit unserem breit aufgestellten Portfolio von Echtzeit-MCUs und Analogtechnologie moderne Funktionen wie bidirektionalen Leistungsfluss und integrierte Antriebsstrangsysteme ermöglichen.
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.
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 und die Sensor- und Ansteuerungsleistung verbessert, was zu höherer Präzision und Effizienz führt und dazu beiträgt, 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.
Referenzdesign: 3-phasiges, bidirekt. 11-kW-Onboard-Ladegerät und Niederspannungs-DC/DC mit F29x-MCU
Dieses einstufige 11-kW-Matrixwandlerdesign ersetzt die herkömmliche zweistufige PFC+DC/DC-Architektur. Erreichen Sie eine Leistungsdichte von 5,5 kW/L und einen Wirkungsgrad von 97,5 % mit dieser optimierten Lösung, die von einer einzigen F29H85x-MCU 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.
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.
TMS320F280039C-Q1AKTIV
C2000™ 32-Bit-MCU, 120 MHz, 384 KB Flashspeicher, FPU, TMU mit CLA, CLB, AES und CAN-FD für die Auto
NEU
F29H859TU-Q1AKTIV
C2000™ 64-Bit-MCU für die Automobilindustrie mit C29x 200 MHz Tri-Core, Lockstep, Konformität mit fu
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 geringeres 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.
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.
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.
UCC21530-Q1AKTIV
Automotive, 4A/6A dual-channel reinforced isolated gate driver with enable, programmable deadtime
UCC5350-Q1AKTIV
Einfacher/isolierter Einkanal-Automobil-Gate-Treiber, 10 A, mit Miller-Klemme oder geteiltem Ausgang
UCC21222-Q1AKTIV
Automotive, 4A/6A dual-channel basic isolated gate driver with disable, programmable deadtime
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.
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.
White paper
Addressing High-Volt Design Challenges w/ Reliable and Affordable Isolation Tech (Rev. D)
Dieses Dokument bietet einen Überblick über die galvanische Trennung, erläutert gängige Isolierungsmethoden für Hochspannungssysteme und zeigt, wie Entwickler mit unseren integrierten Isolierungsschaltungen die Isolierungsanforderungen erfüllen können.
UCC25800-Q1AKTIV
Transformatortreiber mit extrem niedrigem EMI-Wert für Stromversorgungen mit isolierter Vorspannung
LM25118-Q1AKTIV
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 kürzere Steuerungs- und Reaktionszeiten ermöglicht eine höhere Systemzuverlässigkeit und eine bessere Leistung.
- Einfacheres Design, 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, High-Side-Stromversorgung und Auswahl des Eingangsspannungsbereichs.
Application brief
Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Geschlossener Regelkreis-Strommessungen
In diesem Dokument werden isolierte Shunt- und magnetisch-basierte Sensorik zur Durchführung einer isolierten Strommessung für Anwendungen wie Onboard-Ladegeräte, DC-Ladestationen (Ladesäulen), Stromwandlungssysteme und Motorantriebe verglichen.
AMC3302-Q1AKTIV
Verstärker mit ±50 mV-Eingang, verstärkt isoliert, mit int. für die präzise Strommessung in der Auto
TMCS1100-Q1AKTIV
AEC-Q100, isolierter Präzisions-Stromsensor, ±600 V, mit externer Referenz
Effizientes Design
Bei Onboard-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 reduzieren die Größe der magnetischen Komponenten und des Filters insgesamt im Vergleich zu einer rein passiven Bauweise.
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.
Analog Design Journal
Active EMI filters to reduce size and cost of EMI filters in automotive systems
In diesem Artikel wird erörtert, wie Sie wachsenden EMI-Herausforderungen im Automobilbereich begegnen können, indem Sie eine integrierte Lösung für aktive EMI-Filter (AEF) verwenden, die ein Rauschen aktiv unterdrückt und die Platinengröße und das Platinenvolumen im Vergleich zu passiven Filtern reduziert.
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-ICs zur CM-Rauschunterdrückung Größe, Gewicht und Kosten in ein- und dreiphasigen Systemen im Vergleich zu einem herkömmlichen passiven Filterdesign effektiv reduziert.
Featured products
TMS320F280037C-Q1AKTIV
C2000™ 32-Bit-MCU für den Automobilbereich 120 MHz 256 KB Flash, FPU, TMU mit CLA, CLB, AES und CAN-
UCC21530-Q1AKTIV
Automotive, 4A/6A dual-channel reinforced isolated gate driver with enable, programmable deadtime
AMC1311-Q1AKTIV
Verstärker mit verstärkter Isolierung für die Automobilindustrie mit 2-V-Eingang für die Spannung
UCC14240-Q1AKTIV
DC-DC-Modul mit hoher Dichte, Isolierung (> 3 kVRMS), 2,0 W, 24 Vin, 25 Vout, für die Automobilin
28 APR 2021 | COMPANY BLOG
Autohersteller treiben die Antriebsstrangintegration in Elektrofahrzeugen voran
Die Integration von Antriebssystemen in einem kompakten mechanischen Gehäuse kann preisgünstigere, effizientere Elektrofahrzeuge (EVs) ermöglichen.
Technical Resources
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.
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 von Hoch-zu-Niederspannungs-DC/DC-Wandlern sowie die Vorteile von Echtzeit-Mikrocontrollern mit C2000™ in diesen Subsystemen erläutert.
White paper
Taking charge of electric vehicles – both in the vehicle and on the grid (Rev. A)
In diesem Dokument werden Onboard-Ladegeräte, ihre Funktionsweise und die Interaktion von Ladestationen mit Onboard-Ladegeräten und EV-BMS sowie verschiedene Implementierungen der Stromversorgungsarchitektur behandelt.