TI推出栅极驱动器UCC5880-Q1，进一步提升新能源汽车续航

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）当前，在“双碳”目标下各行各业都在着力减少碳排放，尤其是交通运输行业的电子电气系统设计升级，取得了显著的成果。当然，目前对于新能源汽车而言，续航焦虑依然存在，续航里程依然需要不断提升。

在德州仪器（TI ）UCC5880-Q1 SiC栅极驱动器新品发布会上，该公司混动汽车/电动汽车部门总经理吴万邦 (Mark Ng)表示，在汽车半导体创新领域，德州仪器有四大目标：

帮助用户更大限度地延长汽车行驶里程；

帮助客户改进电动汽车的充电性能和效率；

让电动汽车变得更加经济实惠；

帮助客户设计安全可靠的电动汽车。

 
我们都知道，在新能源汽车的创新中，逆变器是一个重要的着力点，车子的性能和舒适性由逆变器和电机来决定。吴万邦指出，在进行电动汽车高压电源以及电驱动设计时，德州仪器的客户也有四大目标：

设计出更高效的牵引逆变器；

提高系统的功率密度；

设计出高安全可靠性的系统；

降低系统复杂度，用更少的元器件实现相同功能。

 
他认为，德州仪器UCC5880-Q1栅极驱动器能够帮助汽车行业的客户实现上述四大目标。
 

UCC5880-Q1的性能优势和系统优势

综合而言，用户可以基于UCC5880-Q1实现更安全、更高效、更可靠的碳化硅(SiC)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)牵引逆变器，这款器件具有很多突出的优势。
 
首先是性能方面的优势。UCC5880-Q1是一款具有动态可编程驱动强度的双路输出分离驱动器，提供±15A和±5A驱动电流输出，以及用于在没有SPI时进行驱动强度调整的数字输入引脚 (GD*)；具有增强性的系统管理，该器件集成10位ADC，可用于精准监测电源开关温度、驱动器内核温度、DESAT引脚电压、VCC2电压、相电流和直流链路电压；提供适用于汽车应用的高级保护功能，包括过流保护、过热保护（PTC、NTC 或二极管）以及DESAT检测等；高度可配置，UCC5880-Q1的关键性能参数和阈值可使用SPI进行配置，因此该器件几乎可与任何SiC MOSFET或IGBT一同使用；可实现更低的系统成本，SPI通信接口以及集成的监控和保护功能，可降低设计复杂性、减少外部元器件成本。
 

UCC5880-Q1简化原理框图，图源：德州仪器

 
吴万邦强调，UCC5880-Q1除了本身是一款高性能的器件，也是德州仪器牵引逆变器整体解决方案的一部分。“除了隔离式栅极驱动器，德州仪器在整个牵引逆变器系统中还提供包括满足ASIL-D的MCU、C2000™实时控制器、反激式控制器（可以充当系统的辅助供电）等。”
 
“针对牵引逆变器应用，德州仪器不只提供芯片级解决方案，还提供整套系统解决方案。”他在此讲到。
 

进一步提高新能源汽车续航

基于上述优势性能，UCC5880-Q1能够帮助新能源汽车实现更高的续航里程。吴万邦介绍称，UCC5880-Q1驱动器通过更低的系统成本，以及对驱动能力的实时调节，可以将逆变器系统效率提升最大约2%，从而延长电动汽车行驶里程。
 
他举例称，如果用户每周充三次电，每次充电都可以提升11公里的行驶里程，一年下来行驶里程可以提升约1600公里。
 
为了帮助用户更好地了解和使用UCC5880-Q1栅极驱动器，德州仪器还提供了设计和开发资源，包括UCC5880INVERTEREVM评估板，UCC5880-Q1 20A隔离式可调IGBT/SiC MOSFET栅极驱动器评估模块，PSpice® for TI工具，以及TIDM-02014参考设计等。其中，PSpice® for TI工具可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。
 
吴万邦指出，在UCC5880INVERTEREVM评估板上，德州仪器把UCC5880-Q1驱动器和辅助供电模块 UCC14141-Q1集成在一起，整体驱动电路的元器件数量非常少，所占面积也很小，可以用于直接驱动基于Wolfspeed XM3 SiC的半桥电源模块用于大功率设计。
 

总结

目前，新能源汽车逆变器系统的效率已经达到了一个很高的水平，进一步提升的难度越来越大，因此除了器件层面的创新以外，系统级创新会显得更为重要，能够从效率、功耗、面积和成本等方面做综合的评估和提升。德州仪器UCC5880-Q1驱动器是一颗性能领先的器件，但其系统级优势带来的赋能价值更加不容忽视。