【導讀】在全球氣候變暖和和雙碳的背景下，以電能驅動車輛的交通方式在未來出行將占據(jù)主要地位。牽引逆變器（Traction Inverter）作為新能源汽車中重要的信號和能量傳遞部件，將動力電池輸出的直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟婒寗与姍C，同時接收來自整車控制器和控制機構（制動踏板、油門踏板、換擋機構）的信息對電機的工作加以控制。德州儀器可在此應用中提供符合AEC-Q100 標準的反激控制器電源方案。
圖1 三合一電驅動
圖2 前驅新能源汽車
圖1為市面常見三合一電驅動，通常牽引逆變器和電機，減速器會集成化。普遍一臺電動汽車會配置一臺電機和牽引逆變器（圖2），部分高端車型會配置前后四驅，兩臺或超過兩臺電機和牽引逆變器。
LM5155x-Q1和LM5156x-Q1是德州儀器的全新一代反激控制器:
● 符合面向汽車應用的 AEC-Q100 標準，且提供功能安全。
● 兩個物料Pin2Pin兼容且分別支持不同的5V 至 45V和3.5V 至 60V寬輸入工作范圍。
● 低功耗、高效率，可滿足100mV ±7% 低限流閾值，
● 提供強大的5A 峰值標準 MOSFET 驅動器，支持外部 VCC 電源。
● 整體方案尺寸小，設計簡單，BOM成本低。
● LM5156x-Q1額外支持可選雙隨機展頻， 可降低EMI的影響。
如圖3牽引逆變器示意圖所示：
1. 在12V 主電源上，采用隔離式反激設計，將蓄電池的12v電壓轉化為+15v或-9v供電給Gate Driver。TI提供基于LM5155/6的該隔離式反激參考設計，見圖4開發(fā)板，為四個獨立電源軌供電，每個電源軌可提供 14V 的電壓和 300mA 的電流。同時具有以下特性：
● 通道之間的電壓隔離較高、電容較低
● 初級側調整，無光耦合器
● 適用于高側和低側 IGBT 驅動器
● 禁用時靜態(tài)電流為零
● 開關頻率 (500KHz) 較高，允許使用小型變壓器和濾波器組件
圖 4 汽車四軌 17W 隔離反激式參考設計開發(fā)板
2. 同時根據(jù)ISO 26262規(guī)定，如果主電池故障時，需要提供備份電源來保證牽引逆變器工作不受影響。例如采用從高壓400V電池輸出12V備份供電。TI提供基于 LM5155/6的高壓反激方案。 該參考設計提供 15V/22W 隔離輸出，可見圖5開發(fā)板，電源可由 200V-480V 直流輸入供電。同時具有以下特性：
● 無需光耦合器即可實現(xiàn)初級側調節(jié)
● 外形緊湊，具有隔離式反激功能
● 雙隨機展頻，可降低 EMI (LM5156)
圖 5 200V - 480V 直流輸入，22W 反激式隔離型電源參考設計開發(fā)板
來源：TI
作者：Oliver Ling/Peihai Liu
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