PCIM: SiC автомобильный e

Компания Microchip использовала силовые транзисторы из карбида кремния в демонстраторе электронных предохранителей для аккумуляторов электромобилей.

«Демонстратор может обнаруживать и прерывать токи повреждения за микросекунды, в 100–500 раз быстрее, чем традиционные механические подходы», — утверждают в компании. «Быстрая реакция существенно снижает пиковые токи короткого замыкания с десятков килоампер до сотен ампер, что может предотвратить возникновение серьезного отказа в случае неисправности».

Он «предоставляет разработчикам решение на основе SiC для быстрого старта их разработки», — добавил вице-президент Microchip по SiC Клейтон Пиллион. «Твердотельная конструкция устраняет проблемы с долгосрочной надежностью электромеханических устройств, поскольку не происходит деградации от механических ударов, искрения или отскока контактов».

Демонстрационная плата, которая описывается как «конструкция со вспомогательным электронным предохранителем» и поэтому не предназначена для основного тягового инвертора, поставляется в шести версиях, охватывающих батареи на 400 или 800 В и цепи на 10, 20 или 30 А.

Тем не менее, «tt можно масштабировать для подачи питания на главный тяговый инвертор за счет использования большего количества параллельных SiC-устройств», — сообщил Microchip Electronics Weekly.

Обнаружение тока является поэтапным: чисто аппаратная схема на основе компаратора обнаруживает неисправности сильного тока (100–200 А, поэтому происходит короткое замыкание) за микросекунду. От этого до ~45 А для более сложного управления токами более медленный цикл прошивки в микроконтроллере PIC реагирует примерно за миллисекунду.

Ниже оценка температуры перехода используется в качестве показателя ограничения тока для защиты электронного предохранителя от перегрева. Оценка основана на измерении температуры с помощью термистора, тепловой мощности радиатора и тока стока, смоделированных с помощью цифрового фильтра с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ) первого порядка.

Для управления и мониторинга предусмотрена шина LIN.

«Интерфейс LIN позволяет настраивать характеристики отключения по сверхтоку без необходимости модификации аппаратных компонентов, а также сообщает о диагностическом статусе», — заявили в Microchip. «Благодаря функции перезапуска демонстратора электронного предохранителя конструкторы могут разместить электронный предохранитель в автомобиле без ограничений, связанных с удобством эксплуатации».

Плате требуется собственный источник питания 9–16 В (<100 мА) и она работает при температуре окружающей среды от -40 до +85°C.

Поддержка и отладка программного обеспечения осуществляется через MPLAB X IDE (интегрированная среда разработки), а также имеется инструмент разработки последовательного анализатора LIN для ПК.

Существует демонстрационная страница продукта e-fuse, но большая часть сопутствующей информации предоставляется только «по запросу». Это руководство пользователя содержит дополнительную полезную информацию.

См. Microchip на стенде 108 в зале 7 на выставке PCIM.