降低碳化硅牵引逆变器的功率损耗和散热
随着电动汽车（EV）制造商之间在开发成本更低、行驶里程更长的车型方面的竞争日益激烈，电力**工程师面临着减少功率损耗和提高牵引逆变器**效率的压力，这可以提高行驶里程并提供竞争优势。效率与较低的功率损耗有关，这会影响热性能，进而影响**重量、尺寸和成本。随着具有更高功率水平的逆变器的开发，减少功率损耗的需求将继续存在，特别是随着每辆车电机数量的增加以及卡车向纯电动汽车的迁移。
牵引逆变器传统上使用绝缘栅双极晶体管（IGBT）。但随着半导体技术的进步，碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET） 能够以比 IGBT 更高的频率进行开关，通过降低电阻和开关损耗来提高效率，同时提高功率和电流密度。在电动汽车牵引逆变器中驱动 SiC MOSFET，尤其是在功率水平 >100 kW 和 800V 总线下，需要具有可靠隔离技术、高驱动强度以及故障监控和保护功能的隔离式栅极驱动器。
- 牵引逆变器**中的隔离式栅极驱动器
图1所示的隔离式栅极驱动器集成电路（IC）是牵引逆变器供电解决方案的组成部分。栅极驱动器提供低到高压（输入到输出）电流隔离，驱动基于 SiC 或 IGBT 的三相电机半桥的高侧和低侧功率级，并能够监控和保护各种故障情况。
图1：电动汽车牵引逆变器框图
- 碳化硅 MOSFET 米勒平台和高强度栅极驱动器的优势
特别是对于SiC MOSFET，栅极驱动器IC必须将开关和传导损耗（包括导通和关断能量）降至最低。MOSFET数据手册包括栅极电荷特性，在该曲线上，您会发现一个平坦的水平部分，称为米勒平台，如图2所示。MOSFET在导通和关断状态之间花费的时间越长，损失的功率就越多。
图 2：MOSFET 导通特性和米勒高原
当碳化硅MOSFET开关时，栅源电压（V ）通过门到源阈值（V ），钳位在米勒平台电压（V），并且停留在那里，因为电荷和电容是固定的。让 MOSFET 开关需要增加或消除足够的栅极电荷。隔离式栅极驱动器必须以高电流驱动MOSFET栅极，以便增加或消除栅极电荷，以减少功率损耗。计算隔离式栅极驱动器将增加或消除所需的SiC MOSFET电荷，表明MOSFET栅极电流与栅极电荷成正比。 隔离式栅极驱动器IC的电流和t是 MOSFET 的导通时间。
对于 ≥150kW 牵引逆变器应用，隔离式栅极驱动器应具有 >10 A 的驱动强度，以便以高压摆率将 SiC FET 切换通过米勒平台，并利用更高的开关频率。碳化硅场效应晶体管具有较低的反向恢复电荷（Q）和更稳定的温度导通电阻（R ），可实现更高的开关速度。MOSFET在米勒高原停留的时间越短，功率损耗和自发热就越低。
TI 的UCC5870-Q1 和 UCC5871-Q1是高电流、符合 TI 功能安全标准的 30A 栅极驱动器，具有基本或增强隔离和串行外设接口数字总线，用于与微***进行故障通信。图 3 比较了 UCC5870-Q1 和竞争栅极驱动器之间的 SiC MOSFET 导通。UCC5870-Q1 栅极驱动器的峰值为 39 A，并通过米勒平台保持 30 A 的电流，从而实现更快的导通，这是首选结果。通过比较蓝色V，更快的开启速度也很明显。两个驱动器之间的波形斜坡。在 10 V 的米勒平台电压下，UCC5870-Q1 的栅极驱动器电流为 30 A，而竞争器件的栅极驱动器电流为 8 A。
图 3：比较 TI 的隔离式栅极驱动器与竞争器件打开 SiC FET 时的比较
- 隔离式栅极驱动器的功率损耗贡献
栅极驱动器-米勒平台比较还与栅极驱动器中的开关损耗有关，如图4所示。在此比较中，驱动器开关损耗差高达0.6 W。这些损耗会导致逆变器的总功率损耗，并加强对大电流栅极驱动器的需求。
图 4：栅极驱动器开关损耗与开关频率的关系
- 散热
功率损耗会导致温度升高，由于需要散热器或更厚的印刷电路板 （PCB） 铜层，可能会使热管理复杂化。高驱动强度有助于降低栅极驱动器的外壳温度，从而减少对更昂贵的散热器或额外的PCB接地层的需求，以降低栅极驱动器的IC温度。在图 5 所示的热图像中，UCC5870-Q1 的运行温度降低了 15°C，因为它具有较低的开关损耗和通过米勒平台的较高驱动电流。
图 5：UCC5870-Q1 的散热与驱动 SiC FET 的竞争栅极驱动器的比较
- 结论
随着电动汽车牵引逆变器的功率增加到 150 kW 以上，通过米勒平台选择具有最大电流强度的隔离式栅极驱动器可以降低 SiC MOSFET 功率损耗，实现更快的开关频率，从而提高效率，从而改善新的电动汽车型号的驱动范围。符合 TI 功能安全标准的 UCC5870-Q1 和 UCC5871-Q1 30-A 栅极驱动器附带大量设计支持工具，可帮助实现。
来源： 碳化硅研习社
当前，以芯片为代表的信创产业逐步成为国家科技竞争力的重要标志。在国产CPU产业强势崛起的过程中，你首先想到的会是哪几企业？答案有很多，但“中科系”的提及率绝对很高。作为国家战略科技力量，“中科系”旗下
21世纪经济报道记者倪雨晴 圣何塞报道在硅谷源泉之一的圣何塞，英特尔CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）正在带领英特尔加速奔跑。当地时间9月19日，2023英特尔on技术创新大会于美国加利
财联社9月19日讯（记者 唐植潇）近日有消息称，OPPO将会重启芯片业务，并且“有部分员工已经回流，加入到了车载业务之中”。记者就此事向OPPO方面进行核实，对方表示“不予置评”。特百惠（我国）数字与
600亿颗芯片！我国巨头正式宣布，美媒：**也没料到制裁这么快
我国芯片市场与美国依赖我国的集成电路市场一直以来都是一个巨大的市场，拥有庞大的需求和巨大的增长潜力。我国的电子消费市场一直在迅速增长，包括智能手机、电视、电脑和各种智能设备等，这些设备都需要高性能的芯
最新手机芯片天梯图：A17、华为麒麟9000S，排在什么位置？
近日，最火的两颗芯片分别是苹果的3nm芯片A17 Pro，虽然很多人吐槽它较上一代提升不明显，但论性能，可以碾压任何安卓芯片，甚至是领先2代的。另外一款芯片，则是华为麒麟9000S，当然，这颗芯片工艺
韩国芯片连续13个月暴跌，尹锡悦指责我国不采购，外媒：自食其果
据韩国媒体称，韩国的半导体出口额已经连续暴跌13个月了，比去年同比下降了28%左右。韩国政府急的焦头烂额。尹锡悦政府竟直接甩锅我国，话里话外都是指责，他认为韩国半导体卖不出竟是我国的原因，我国应该帮助
我国突破芯片瓶颈将影响全球秩序？美国很担心，指出我国关键弱点
我国在芯片半导体领域一直深受美国的**，通过贸易制裁的方式阻止高端芯片进入我国市场。这样的举措一度造成我国芯片领域发展断档，不过随着我国科技企业近几年的突破，目前我国已经在芯片制造方面取得了重大的成果
前几天，华为一声不响的上线了mate60系列，带着麒麟芯片9000s强势回归，吸引了全世界的目光。而华为麒麟芯片**背后，我们不该忘记这位老人—张汝京。我国半导体之父，为回**造芯片，被开除**户籍，
【有车以后 资讯】“未来汽车对传统汽车的颠覆性，使传统零部件体系的50%以上都面临重构。”12月16日，在全球智能汽车产业峰会(GIV2022)上，我国电动汽车百人会理事长陈清泰指出，智能汽车的价值链
投稿点这里汽车有多少个零件?其实这个问题并没有一个十分确切的标准答案...据估计，一般轿车约由1万多个不可拆解的**零部件组装而成。结构极其复杂的特制汽车，如F1赛车等，其**零部件的数量可达到2万个
全球最大的10家汽车零部件供应商 都是世界500强 无我国企业
【卡车之家 原创】美国《财富》**每年发布的世界500强排行榜，是以营业收入数据对全球企业作出排名的榜单。2017年“世界500强”榜单中，汽车制造商和零部件厂商共占据33席（除去大型工程车辆企业），
汽车零部件企业哪家强？除了博世**还有这些名字你一定耳熟能详
文：懂车帝原创 李德喆[懂车帝原创 行业]9月18日，由《我国汽车报》主办，罗兰贝格协办的2019汽车零部件“双百强”企业发布会在江苏南京举行。在两份榜单中，博世、**、电装位列2019全球汽车零部件
行业现状（Reference：产业运行 | 2021年汽车工业经济运行情况）中汽协预测：2022年我国汽车销量达到2700万辆，新能源销量超过550万辆（Reference：乘用车市场信息联席会）以乘
全球十大汽车零部件供应商，核心技术都被他们垄断，自主遗憾缺席
提到电影，我们会想到张艺谋、冯小刚，而很少会想到幕后的制作人；提起流行乐，我们会想到周杰伦、萧敬腾，而很少会想到背后的作词人。台前台后，一幕之别，知名度往往相差甚远。车界又何尝不是如此，知名车企我们都
来源：环球时报 【环球时报记者 倪浩 陶震 环球时报驻德国特约记者 青木】经过3年疫情后，全球最具影响力的通信展今年有望再现往日盛况。2月27日至3月2日，由全球移动通信**协会（GSMA）主办的20
近日华为、苹果争相推出手机卫星通信功能，成为一大亮点，不少手机厂商也将目光投到卫星通信。放眼未来，手机直连卫星的卫星通信服务将是大势所趋，也是6G时代的重要标志。华为以“北斗三号”为依托，率先把“卫星
国内企业在光通信产品的参数测试过程中，通常使用国外的先进测试设备。然而，这些测试仪器之间往往是孤立存在的，需要手动调试仪器并通过旋钮、按钮和人眼观察波形或数据。这不仅*作繁琐易出错，而且测试效率低下。
龙头20cm涨停，7天股价翻倍！一文看懂卫星通信前世今生及产业链
卫星通信概念股华力创通今日再度强势拉升，截至发稿，该股股价20cm涨停，7个交易日累计涨幅近113%，现报23.52元续刷阶段新高，总市值155.9亿元。消息上，有媒体从供应链获悉，Mate 60 P
工信部：目前我国尚不具备实现网络层面的移动通信号码归属地变更的条件
针对网友提出的“电话号码归属地更改”建议，工信部近日给出了官方回复。此前，有网友在人民网留言板向工信部留言称，“现在电话都是实名制，电话号绑定的***及一些主流的软件较多，更换号码后造成一系列问题
