Gli ingegneri possono progettare inverter di trazione più sicuri ed efficienti, in grado di aumentare l’autonomia dei veicoli anche di 1.600 km all’anno.
Texas Instruments ha presentato oggi un gate driver isolato a elevata integrazione, conforme alla sicurezza funzionale, grazie al quale gli ingegneri possono progettare inverter di trazione più efficienti e massimizzare l’autonomia dei veicoli elettrici (EV). Il nuovo gate driver isolato UCC5880-Q1 offre caratteristiche che permettono agli ingegneri nel settore powertrain di aumentare la densità di potenza e ridurre la complessità di progettazione del sistema ed i costi, raggiungendo al tempo stesso gli obiettivi prefissati in termini di sicurezza e prestazioni. Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
I veicoli elettrici sono sempre più diffusi grazie anche alla continua innovazione tecnologica nel campo dei semiconduttori con i quali vengono realizzati inverter di trazione sempre più efficienti e affidabili. Un ulteriore miglioramento delle caratteristiche degli inverter per trazione che utilizzano dispositivi di potenza SiC o IGBT lo offre il gate driver isolato UCC5880-Q1 di Texas Instruments presentato oggi, un dispositivo con slew-rate configurabile, Serial Peripheral Interface (SPI), monitoraggio e protezione avanzati, diagnostica per sicurezza funzionale, espressamente studiato per pilotare MOSFET SiC e IGBT ad alta potenza in applicazioni EV/HEV.
“I progettisti di applicazioni ad alta tensione, come gli inverter di trazione, si trovano ad affrontare una serie unica di sfide per ottimizzare l’efficienza e l’affidabilità dei sistemi in uno spazio ridotto”, ha detto Wenjia Liu, product line manager for high-power drivers presso TI. “Questo nuovo gate driver isolato non solo aiuta gli ingegneri a massimizzare l’autonomia dei veicoli, ma integra anche caratteristiche di sicurezza per ridurre i componenti esterni e la complessità del progetto. Inoltre, è facilmente abbinabile ad altri prodotti di conversione DC-DC di potenza come il nostro modulo di alimentazione con isolamento a 5 kV UCC14141-Q1, per migliorare la densità di potenza e aiutare gli ingegneri a raggiungere i massimi livelli di prestazioni per inverter di trazione”.
Massimizzare l’autonomia dei veicoli elettrici riducendo la complessità e i costi di progettazione
La necessità di maggiore affidabilità e più alte prestazioni di potenza per i veicoli elettrici è una costante, in quanto i guadagni in termini di efficienza hanno un effetto diretto sull’aumento dell’autonomia garantito da ciascuna ricarica. Tuttavia, per i progettisti è difficile ottenere un ulteriore aumento dell’efficienza, dato che la maggior parte degli inverter di trazione funziona già con un’efficienza del 90% o superiore.
Variando in tempo reale la corrente di azionamento del gate tra 5 A e 20 A, i progettisti possono sfruttare il gate driver UCC5880-Q1 per migliorare l’efficienza del sistema fino al 2%, riducendo al minimo le perdite di potenza di commutazione del SiC e ottenendo quindi fino a 11 km in più di autonomia dei veicoli elettrici per ogni carica della batteria. Per un automobilista medio che ricarica il proprio veicolo elettrico tre volte alla settimana, ciò potrebbe tradursi in oltre 1.600 km in più all’anno.
Ulteriori informazioni sono contenute nell’articolo tecnico “How to Maximize SiC Traction Inverter Efficiency with Real-Time Variable Gate Drive Strength“.
Inoltre, le caratteristiche dell’UCC5880-Q1 in termini di programmabilità e monitoraggio e protezione integrata possono ridurre la complessità del progetto e i costi per componenti esterni. Gli ingegneri possono ridurre ulteriormente i componenti e velocizzare la prototipazione di un efficiente sistema a inverter di trazione utilizzando il progetto di riferimento per inverter di trazione EV basato su SiC. Questo progetto, testato e personalizzabile, comprende l’UCC5880-Q1, un modulo di alimentazione di polarizzazione, MCU di controllo in tempo reale e rilevamento ad alta precisione.
I nuovi prodotti di Texas Instruments a PCIM Europe 2023
Texas Instruments presenta i propri innovativi prodotti ad alta tensione per un futuro sostenibile, tra cui l’UCC5880-Q1, all’evento PCIM Europe 2023 in corso di svolgimento (9-11 maggio) a Norimberga, Germania, presso lo stand 459, padiglione 7.
Le demo comprendono progetti basati su dispositivi al nitruro di gallio (GaN) e carburo di silicio (SiC), nonché ulteriori tecnologie di Texas Instruments per aumentare la densità di potenza e l’efficienza per veicoli elettrici, alimentatori, sistemi di immagazzinamento dell’energia e altro ancora. Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
Per tutta la durata della manifestazione, gli esperti di TI terranno cinque sessioni relative alle sfide legate alla progettazione per alta tensione, alta densità di potenza e bassi disturbi elettromagnetici. Il programma è consultabile su TI.com/PCIM.
Package, disponibilità e prezzi
Sono già disponibili (solo su TI.com) quantità di pre-produzione dell’UCC5880-Q1 per uso automobilistico e conforme ISO26262, offerti in package SSOP (shrink small-outline package) da 10,5 x 7,5 mm, a 32 pin. Il prezzo unitario parte da 5,90 USD per forniture di 1.000 pezzi. È anche disponibile a 249 USD il modulo di valutazione UCC5880-Q1.
