A medida que la arquitectura de los vehículos eléctricos (EV) evoluciona, los cargadores integrados y los convertidores CC/CC están pasando de diseños con discretas unidades de control electrónico (ECU) a diseños de cajas combinadas integradas de forma mecánica o eléctrica.  Estos tipos de arquitectura avanzada requieren controladores digitales en tiempo real para crear topologías de potencia sofisticadas. Nuestros microcontroladores (MCU) en tiempo real funcionan con nuestro controlador de compuerta aislado, fuente de polarización y tecnología de detección para que los EV se carguen de manera rápida y eficiente, y permitir una conversión CC/CC de alta tensión a baja tensión.

¿Por qué elegir TI para los sistemas de cargadores integrados y convertidores CC/CC?

Habilite funciones y arquitecturas avanzadas
Mejore la densidad de potencia y reduzca el tamaño del sistema
Mejore la seguridad y la fiabilidad

Tecnologías de apoyo

MCU de control en tiempo real

Los avances en el control en tiempo real han mejorado la capacidad de procesamiento y el rendimiento de los sensores y los accionamientos. El resultado es una mayor precisión y eficiencia para que los vehículos sean más asequibles.

Ventajas: 

  • Tamaño y peso reducidos: los bucles de control de latencia corta y los PWM de alta resolución permiten frecuencias de conmutación más altas, lo que reduce el tamaño físico y el peso de los componentes pasivos y los dispositivos magnéticos.
  • Densidad de potencia y eficiencia mejoradas: aproveche los semiconductores de nitruro de galio y carburo de silicio de banda ancha (WBG), que requieren frecuencias de conmutación de 100 kHz a 1 MHz.
  • Integración de sistemas para reducir costes: los núcleos y componentes periféricos permiten topologías avanzadas de alimentación y admiten la integración de múltiples conversiones de potencia en un solo MCU.

Carg. integr. bidirecc. trifásico de 11 kW y diseño ref. CC-CC de baja tensión con MCU de F29x GHz

Este diseño de convertidor matricial monofásico de 11 kW reemplaza la arquitectura tradicional de dos etapas PFC + CC/CC. Obtenga una densidad de potencia de 5.5 kW/L y una eficiencia del 97.5 % con esta solución optimizada, controlada por un solo MCU F29H85x.
White paper

Achieving High Efficiency and Enabling Integration in EV Powertrain Subsystems (Rev. A)

En este documento se analizan los desafíos comunes de control de los cargadores integrados y los convertidores CC/CC de alto voltaje a bajo voltaje, junto con los beneficios de los MCU C2000™ en tiempo real en estos subsistemas.
Technical article

How MCUs can unlock the full potential of electrification designs

Descubra cómo los MCU en tiempo real de alto rendimiento pueden ayudar a que los motores sean más compactos y ligeros, aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos (EV) y proporcionar ahorros adicionales de tamaño y costos.

TMS320F280039C-Q1ACTIVO

MCU C2000™ de 32 bits para automoción con 120 MHz, Flash de 384 KB, FPU, TMU, CLA, CLB, AES y CAN-FD

F29H859TU-Q1ACTIVO

MCU C2000™ automotriz de 64 bits con tri-core de 200 MHz C29x, lockstep, cumplimiento de seguridad f

AM2634-Q1ACTIVO

Unidad de microcontrolador (MCU) Arm® Cortex®-R5F de cuádruple núcleo, 400 MHz con control y segurid

Controladores de compuertas aislados

Un controlador de compuerta proporciona aislamiento galvánico entre la entrada y la salida y controla la etapa de corrección del factor de potencia basada en transistores bipolares de compuerta aislada, de silicio o carburo de silicio.

Ventajas:

  • Mejora de la eficiencia del sistema: minimización de las pérdidas por conmutación y conducción, incluido el consumo de corriente de encendido/apagado.
  • Reducción del tamaño y el peso total del sistema: el aumento de las frecuencias de conmutación permite reducir notablemente la magnetización y el peso total del sistema, mientras que la implementación de un controlador de doble canal reduce el área total de la placa de circuito impreso y la lista de materiales, en comparación con las opciones de un solo canal.
  • Fiabilidad del sistema: el aislamiento galvánico y la alta inmunidad a los transitorios en modo común aumentan la resistencia del sistema a los transitorios y al ruido.

Application note

Optimizing On-Board and Wireless Charger Systems Using Logic and Translation (Rev. A)

En esta nota de aplicación se proporcionan soluciones de ejemplo a los retos de diseño habituales para la conversión eficiente de la tensión en los sistemas de cargadores a bordo que pueden resolverse utilizando dispositivos de lógica y traducción de nivel.
White paper

A High-Performance, Integrated Powertrain Solution: The Key to EV Adoption (Rev. A)

En este documento se analizan los beneficios de utilizar una solución integrada de tren de potencia para acelerar la adopción de los vehículos eléctricos (EV) mediante la electrónica de potencia, con especial énfasis en la implementación de interruptores semiconductores de banda prohibida ancha y controladores de compuertas aislados.
White paper

Meeting the demand for more efficient and powerful onboard chargers (Rev. A)

Este informe trata sobre topologías avanzadas para soportar alta potencia con una densidad de potencia y eficiencia mejoradas.

UCC21530-Q1ACTIVO

Automotive, 4A/6A dual-channel reinforced isolated gate driver with enable, programmable deadtime

UCC5350-Q1ACTIVO

Cont. de comp. de canal único aislado básico/ref.de 10 A con abraz. Miller o salidas div. automotriz

UCC21222-Q1ACTIVO

Automotive, 4A/6A dual-channel basic isolated gate driver with disable, programmable deadtime

La solución de potencia de polarización adecuada

Optimice los costos al tiempo que mejora la densidad de potencia y la eficiencia de su diseño para cumplir los requisitos del sistema. Elija entre una gama de fuentes de alimentación de polarización con transistores de efecto de campo (FET) e imanes integrados, FET integrados e imanes externos, o FET externos e imanes externos.

Ventajas:

  • Densidad de potencia y eficiencia mejoradas en un tamaño reducido con inmunidad a transitorios en modo común >150 V/ns y reducción de interferencias electromagnéticas.
  • Seguridad funcional optimizada con cumplimiento de la norma 26262 de la Organización Internacional de Normalización y diagnóstico y protección a nivel de sistema.
  • Módulos de potencia protegidos con gran precisión de regulación de carga y rendimiento térmico.

White paper

Power Through the Isolation Barrier: The Landscape of Isolated DC/DC Bias Power (Rev. A)

En este documento se examinan las distintas fuentes de alimentación de polarización de corriente continua (CC/CC) aisladas para mover señales y corriente a través de la barrera de aislamiento.
Application note

UCC14240-Q1 Simplifies HEV, EV, Bias Supply Design for Isolated Gate Drivers

En esta nota de aplicación se presentan los beneficios de utilizar el UCC14240-Q1 para aplicaciones de polarización de controlador de compuerta aislado. Este documento se centra en las aplicaciones de automoción y en la facilidad de uso de una solución de alimentación de polarización totalmente integrada.
White paper

Addressing High-Volt Design Challenges w/ Reliable and Affordable Isolation Tech (Rev. D)

En este documento se ofrece una descripción general del aislamiento galvánico, se explican los métodos de aislamiento habituales para sistemas de alta tensión y se muestra cómo los diseñadores pueden cumplir los requisitos de aislamiento con nuestros circuitos de aislamiento integrados.

SN6501-Q1ACTIVO

Controlador de transformador de bajo ruido, 350 mA, 410 kHz para fuentes de alimentación aisladas

UCC25800-Q1ACTIVO

Controlador de transformador EMI ultrabajo para fuentes de polarización aisladas

LM25118-Q1ACTIVO

Controlador elevador-reductor no síncrono con modo de corriente y entrada de tensión amplia de 3-42 

Detección de tensión y corriente

Logre mediciones precisas de corriente y voltaje con baja latencia, alta inmunidad a transitorios de modo común y altos voltajes de trabajo, lo que mejora la eficiencia, la confiabilidad y el rendimiento de los sistemas de carga a bordo.

Ventajas:

  • El aislamiento capacitivo aumenta la seguridad y reduce los costos del sistema.
  • Ancho de banda alto para lograr un control y tiempos de respuesta más rápidos, lo que aumenta la fiabilidad del sistema y mejora el rendimiento.
  • Complejidad de diseño más sencilla, lo que elimina la necesidad de protección externa.

Analog Design Journal

Design considerations for isolated current sensing (Rev. A)

Este artículo trata sobre las consideraciones de diseño al seleccionar un amplificador aislado, como las especificaciones de aislamiento, la forma de alimentar el lado alto y la selección del rango de tensión de entrada.
Application brief

Accuracy Comparison of Isolated Shunt and Closed-Loop Current Sensing

En este documento se comparan la detección aislada en derivación y la basada en imanes para realizar una detección aislada de corriente para aplicaciones como cargadores a bordo, estaciones de carga de CC (columnas de carga), sistemas de conversión de corriente y accionamientos de motores.

AMC3302-Q1ACTIVO

Amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión para automoción, entrada de ±

TMCS1100-Q1ACTIVO

Sensor de corriente aislado de precisión AEC-Q100, ±600 V, con referencia externa

INA225-Q1ACTIVO

Amplificador AEC-Q100 de detección de corriente bidireccional de 36 V con ajustes de ganancia selecc

Eficiencia del diseño

Un diseño compacto y eficiente del filtro de entrada de interferencia electromagnética (EMI) es fundamental para aprovechar todos los beneficios de la electrificación.  Los IC de filtro EMI activos reducen el componente magnético y el tamaño general del filtro en comparación con un diseño puramente pasivo.

Ventajas:

  • Integración más sencilla del sistema: gracias a un tamaño más compacto y a un encapsulado más pequeño.
  • Menores pérdidas de potencia de los componentes: permite una mejor gestión térmica, mayor eficiencia, mayor vida útil de los componentes y mayor fiabilidad a nivel de sistema.
  • Reducción del peso de los componentes: proporciona una mayor estabilidad mecánica y un mayor rendimiento.
  • Características de alta frecuencia mejoradas: los inductores más compactos tienen una menor capacitancia parásita de entrelazado, lo que mejora la atenuación del filtro a altas frecuencias.

White paper

How Active EMI Power-Supply Filter ICs Mitigate Common-Mode Emissions

En este documento técnico se analizan los resultados medidos de un regulador CA/CC con corrección del factor de potencia (PFC) de 3.3 kW para ilustrar los beneficios de la mitigación de EMI y el ahorro de espacio en la placa.
Analog Design Journal

Active EMI filters to reduce size and cost of EMI filters in automotive systems

En este artículo se explica cómo abordar los crecientes desafíos de EMI automotriz mediante el uso de una solución de filtro EMI activo (AEF) integrada que cancela activamente el ruido y reduce el tamaño y el volumen de la placa en comparación con los filtros pasivos.

Los IC de filtro EMI activo para sistemas monofásicos y trifásicos mitigan la EMI de modo común, ahorran espacio y reducen los costos

Descubra cómo nuestra gama de productos de filtros activos de interferencia electromagnética (AEF) independientes para la supresión del ruido en modo común (CM) reduce de forma eficaz el tamaño, el peso y el costo en sistemas monofásicos y trifásicos en comparación con un diseño de filtro pasivo tradicional.

Reference designs icon

Diseños de referencia relacionados con Convertidor CC/CC y OBC HEV/EV

Utilice nuestra herramienta de selección de diseños de referencia para encontrar los diseños más adecuados para su aplicación y sus parámetros.

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Featured products

TMS320F280037C-Q1ACTIVO

MCU C2000™ de 32 bits para automoción con 120 MHz, Flash de 256 KB, FPU, TMU, CLA, CLB, AES y CAN-FD

UCC21530-Q1ACTIVO

Automotive, 4A/6A dual-channel reinforced isolated gate driver with enable, programmable deadtime

TMCS1123ACTIVO

Sensor de corriente de efecto Hall con aislamiento reforzado de ±1300 V, 80 ARMS y 250 kHz, con regi

AMC1311-Q1ACTIVO

Amplificador aislado reforzado con detección de tensión de precisión para automoción, con entrada

UCC14240-Q1ACTIVO

Módulo CC/CC aislado de 2.0 W, 24 Vin y 25 Vout de alta densidad > 3 kVRMS para uso automotriz</p

28 APR 2021 | COMPANY BLOG

Los fabricantes de automóviles avanzan hacia la integración del tren de potencia de los vehículos eléctricos

La integración de los sistemas de tren de potencia en una carcasa mecánica compacta puede dar lugar a vehículos eléctricos (EV) más asequibles y eficientes
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Technical Resources

White paper

Meeting the demand for more efficient and powerful onboard chargers (Rev. A)

Este informe trata sobre topologías avanzadas para soportar alta potencia con una densidad de potencia y eficiencia mejoradas. 
White paper

Achieving High Efficiency and Enabling Integration in EV Powertrain Subsystems (Rev. A)

En este documento se analizan los problemas de control habituales de los cargadores a bordo y los convertidores CC/CC de alta a baja tensión, así como las ventajas de los microcontroladores C2000™ en tiempo real en estos subsistemas. 
White paper

Taking charge of electric vehicles – both in the vehicle and on the grid (Rev. A)

En este documento se analizan los cargadores a bordo, su funcionamiento y la forma en que las estaciones de carga interactúan con el cargador a bordo y el sistema de gestión de baterías (BMS) del EV, además de diversas implementaciones de arquitecturas de potencia.