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TI驱动电源方案

更新时间：2019-12-24 16:19:34 大小：26M 上传用户：pdt2010查看TA发布的资源 标签：驱动电源 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

此参考设计提供了一种具有三种12V 汽车电池输入、

4.2W 偏置电源解决方案的牵引逆变器单相功率级，适

用于混合动力电动汽车和电动汽车(HEV/EV) 系统。所

有偏置电源解决方案都可接受12V 汽车电池提供的

4.5V 至42V 的宽直流输入范围，并可产生+15V、–8V

或+20V、–4V 的可配置电压以及高达180mA 的输出

电流。该功率级包括具有5.7kVRMS 增强型隔离的隔离

式栅极驱动器，并采用了100mm × 62mm 的外形设计

（适合安装在SiC/IGBT 半桥模块上）。它包括隔离式

直流总线检测、隔离式温度检测、逻辑击穿保护和诊断

特性。除了在低电压输入状态下执行的启动、效率、负

载调整测试，所有偏置电源还可连接功率级和IGBT 模

块，以便在高电压状态下执行CMTI、双脉冲和短路测

试。

牵引逆变器、单相、功率级设计包括双通道隔离式

栅极驱动器、隔离式直流总线电压检测和隔离式温

度检测。

. 三种适用于IGBT/SiC 隔离式栅极驱动器的

SiC/IGBT 偏置电源解决方案

. 输入电压范围为4.5V 至42V 直流的宽VIN 转换器

. 输出可在负载高达180mA 电流时配置为+15V、–

8V 或+20V、–4V，用于驱动Si IGBT 和SiC

MOSFET 模块

. 具有用于将高电压传导瞬态钳位至适用于下游电路

的安全级别的保护

. 初级侧调整不需要光耦合器，即可延长使用寿命并

缩小外形尺寸


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设计指南：TIDA-020014  
具有 3 种 IGBT/SiC 偏置电源解决方案的 HEV/EV 牵引逆变器  
功率级参考设计  
说明  
特性  
•
牵引逆变器、单相、功率级设计包括双通道隔离式  
此参考设计提供了一种具有三种 12V 汽车电池输入、  
4.2W 偏置电源解决方案的牵引逆变器单相功率级，适  
用于混合动力电动汽车和电动汽车 (HEV/EV) 系统。所  
有偏置电源解决方案都可接受 12V 汽车电池提供的  
4.5V 至 42V 的宽直流输入范围，并可产生 +15V、–8V  
或 +20V、–4V 的可配置电压以及高达 180mA 的输出  
电流。该功率级包括具有 5.7kVRMS 增强型隔离的隔离  
式栅极驱动器，并采用了 100mm × 62mm 的外形设计  
（适合安装在 SiC/IGBT 半桥模块上）。它包括隔离式  
直流总线检测、隔离式温度检测、逻辑击穿保护和诊断  
特性。除了在低电压输入状态下执行的启动、效率、负  
载调整测试，所有偏置电源还可连接功率级和 IGBT 模  
块，以便在高电压状态下执行 CMTI、双脉冲和短路测  
试。  
栅极驱动器、隔离式直流总线电压检测和隔离式温  
度检测。  
•
三种适用于 IGBT/SiC 隔离式栅极驱动器的  
SiC/IGBT 偏置电源解决方案  
•
•
输入电压范围为 4.5V 至 42V 直流的宽 VIN 转换器  
输出可在负载高达 180mA 电流时配置为 +15V、–  
8V 或 +20V、–4V，用于驱动 Si IGBT 和 SiC  
MOSFET 模块  
•
•
具有用于将高电压传导瞬态钳位至适用于下游电路  
的安全级别的保护  
初级侧调整不需要光耦合器，即可延长使用寿命并  
缩小外形尺寸  
资源  
应用  
•
•
•
•
设计文件夹  
设计文件夹  
产品文件夹  
产品文件夹  
产品文件夹  
产品文件夹  
产品文件夹  
产品文件夹  
、
TIDA-020014  
TIDA-020014  
12-V Car Battery  
Transient Protection  
Circuit  
Flyback  
LDO  
Converter  
5
V
IGBT Module  
+15  
V & Þ8 V  
PWM  
Input  
Isolated Gate Driver  
Shoot Through  
Protection Fault  
Control  
DC Bus  
Voltage  
Sensing  
&
+15  
V & Þ8 V  
PWM  
Input  
Isolated Gate Driver  
NTC  
+5  
V
+15  
V
+15  
V
from  
Bias Supply  
UV/OV  
Protection  
LDO  
NTC Sensing  
1
ZHCU654–April 2019  
具有 3 种 IGBT/SiC 偏置电源解决方案的 HEV/EV 牵引逆变器功率级参考设计  
版权 © 2019, Texas Instruments Incorporated  
System Description  
该 TI 参考设计末尾的重要声明表述了授权使用、知识产权问题和其他重要的免责声明和信息。  
1
System Description  
This reference design presents an HEV, EV traction inverter, single-phase power-stage with three bias-  
supply solutions. The supply solutions power a single channel of the IGBT/SiC isolated gate driver, and  
could be driven directly from the 12-V car battery with a wide input range of 4.5-V to 42-V DC. The bias  
supplies provide +15-V and –8-V isolated rails up to 180-mA output current. The architecture follows:  
•
•
•
Bias supply solution 1: Compact, primary-side regulated (PSR) flyback converter (based on the  
LM5180-Q1 device) with integrated switch and internal compensation.  
Bias supply solution 2: Low-cost, primary-side regulated (PSR) flyback converter (based on the  
TPS40210-Q1 device) with external switch and external compensation.  
Bias supply solution 3: Two stage approach of using two buck converters in redundancy as the front  
stage, and a push-pull transformer driver supply as the following stage (based on the LM46002-Q1 and  
SN6505-Q1 devices).  
This design targets at powering IGBT/SiC isolated gate drivers implemented in hybrid electric vehicle and  
electric vehicle (HEV/EV) systems. shows a traction inverter reference diagram where the positions of  
the TIDA-020014 design are highlighted. The isolated gate drivers galvanically isolate the high-voltage  
power switches from the low-voltage control signals. Each isolated gate driver requires a pair of positive-  
supply and negative-supply rails to fully turn on and off the IGBT/SIC power modules.  
2
具有 3 种 IGBT/SiC 偏置电源解决方案的 HEV/EV 牵引逆变器功率级参考设计  
ZHCU654–April 2019  
版权 © 2019, Texas Instruments Incorporated  

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