基于ST L9907的48V電動(dòng)車牽引逆變器解決方案

牽引逆變器轉(zhuǎn)換車輛電池中的能量，以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)。由于其重量和尺寸，該關(guān)鍵部件對(duì)道路性能，行駛距離和車輛可靠性具有直接影響。 

這些轉(zhuǎn)換器必須承受道路車輛因熱量和振動(dòng)而產(chǎn)生的所有可能的應(yīng)力，并且必須能夠應(yīng)對(duì)大功率和大電流以及相關(guān)的電磁兼容性（EMC）挑戰(zhàn)，并提供故障安全操作以確?？煽啃院涂煽啃? 駕駛員和乘客的安全。 

為了幫助開發(fā)人員提高汽車逆變器的功率效率并減小尺寸和重量，意法半導(dǎo)體提供了廣泛的分立半導(dǎo)體產(chǎn)品，包括符合AEC-Q101要求的IGBT，硅和碳化硅（SiC）MOSFET和二極管，符合AEC-Q100要求的電隔離IGBT。 MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器和SPC5 32位汽車微控制器，用于設(shè)計(jì)可擴(kuò)展，經(jīng)濟(jì)高效和節(jié)能的EV牽引逆變器解決方案。

解決方案說明

STEVAL-TTM001V1  是意法半導(dǎo)體的5kW低壓電力牽引逆變器

這種通用性強(qiáng)且高效的電力牽引逆變器解決方案可以在48V的普通低速電動(dòng)汽車電池電壓下為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)提供5kW的功率。 該設(shè)計(jì)采用具有FOC程式庫(kù)的汽車SPC5 MCU，可控制用于三相同步電動(dòng)機(jī)的可編程L9907柵極驅(qū)動(dòng)器，并具有故障監(jiān)視和診斷功能。 功率通過排列在絕緣金屬襯底（IMS）上的36個(gè)STripFET F7汽車級(jí)功率MOSFET提供，具有出色的散熱性能。 總線鏈接電容器可確保更穩(wěn)定的電源輸入，并且傳感元件可提供必要的電動(dòng)機(jī)電流反饋信息，以實(shí)現(xiàn)有效的電動(dòng)機(jī)控制。

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

STH315N10F7-6:

這款N溝道功率MOSFET采用STripFET F7技術(shù)，具有增強(qiáng)的溝槽柵極結(jié)構(gòu)，可提供非常低的導(dǎo)通電阻，并減少了內(nèi)部電容和柵極電荷，從而實(shí)現(xiàn)了更快，更有效的開關(guān)

SPC560P50L3:

這個(gè)32位片上系統(tǒng)（SoC）微控制器是專門為汽車和底盤應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，并與帶有ST-FOC算法（有傳感器和無傳感器模式）的ST電機(jī)控制庫(kù)兼容。

 L9907:

該汽車FET驅(qū)動(dòng)器用于三相BLDC電機(jī)，采用先進(jìn)的BCD-6s技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 它可以在FET高側(cè)驅(qū)動(dòng)器引腳上承受-7 V至90 V的電壓，并且具有2個(gè)差分電流檢測(cè)放大器以及一整套保護(hù)和診斷功能。

?方案規(guī)格

· 絕緣金屬基板（IMS）可有效冷卻

· 采用H2PAK-6（6開關(guān)）封裝，可容納36個(gè)STH315N10F7功率MOSFET

· 3并聯(lián)電阻接地，用于電流檢測(cè)（可選）

· 3個(gè)用于熱保護(hù)的負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻器

· 基于L9907三相柵極驅(qū)動(dòng)器AEC-Q100合格的驅(qū)動(dòng)級(jí)

· 通過SPI進(jìn)行全面診斷

· 電流感測(cè)放大器

· 具有過壓，欠壓, 過流,過熱的監(jiān)控

· 可編程?hào)艠O電流能力

· 基于SPC560P50L3 32位片上系統(tǒng)（SoC）汽車微控制器的控制級(jí)兼容采用ST-FOC算法的ST電機(jī)控制庫(kù)（有傳感器和無傳感器模式）

· 模擬/數(shù)字輸入/輸出接口