Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Texas Instruments lance un pilote de grille isolé hautement intégré, conforme aux exigences de sécurité fonctionnelle, qui permet aux ingénieurs de concevoir des onduleurs de traction plus efficaces, et ainsi d’augmenter l’autonomie des véhicules électriques. Grâce aux fonctionnalités du nouveau pilote de grille isolé renforcé UCC5880-Q1, les concepteurs de groupes motopropulseurs de véhicules électriques peuvent renforcer la puissance volumique et réduire la complexité et les coûts de conception de leurs systèmes, tout en remplissant leurs objectifs de sécurité et de performance.
Alors que l’engouement pour les véhicules électriques ne cesse de croître auprès du public, les innovations en matière de semiconducteurs sur les onduleurs de traction permettent de surmonter les principaux obstacles à une transition de grande ampleur vers l’électromobilité. Grâce à l’UCC5880-Q1, avec sa capacité de transfert de grille variable en temps réel, son interface périphérique série (SPI), ses composants de surveillance et de protection avancés en SiC, et ses outils de diagnostic de sécurité fonctionnelle, les constructeurs automobiles sont en mesure de créer des onduleurs de traction plus sûrs, plus efficaces et plus fiables, basés sur des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT).
« Les concepteurs d’applications haute tension telles que les onduleurs de traction doivent surmonter des défis de taille pour pouvoir optimiser l’efficacité et la fiabilité des systèmes dans un espace restreint », rappelle Wenjia Liu, responsable de la gamme de pilotes à haute puissance chez TI. « Non seulement ce nouveau pilote de grille isolé les aide à maximiser l’autonomie des véhicules, mais il inclut des fonctions de sécurité permettant de réduire le nombre de composants externes et la complexité de conception. Et il peut aisément être combiné à d’autres produits de conversion de puissance à haute tension, notamment notre module d’alimentation de polarisation isolé UCC14141-Q1, de manière à améliorer la puissance volumique, aidant ainsi les ingénieurs à optimiser les performances de leurs onduleurs de traction. »
La nécessité de renforcer la fiabilité et les performances de puissance des véhicules électriques se fait de plus en plus pressante, car ces gains d’efficacité ont une incidence directe sur l’autonomie à chaque recharge. Mais améliorer tant soi peu ces paramètres est une tâche difficile pour les concepteurs, étant donné que la majorité des onduleurs de traction fonctionne déjà à 90 % d’efficacité, voire davantage.
En faisant varier la capacité de transfert de grille en temps réel, par paliers, entre 20 A et 5 A, les ingénieurs peuvent améliorer l’efficacité de leurs systèmes jusqu’à 2 % avec le pilote de grille UCC5880-Q1, et ce en limitant les pertes de puissance au niveau des commutateurs SiC, ce qui augmente de plus de 7 miles (11 km) l’autonomie des véhicules électriques pour chaque recharge de la batterie. Pour un conducteur de véhicule électrique qui effectuerait trois recharges par semaine, cela pourrait représenter à minima 1000 miles (1 600 km) de plus par an. Pour en savoir plus, consultez l’article technique « Comment optimiser l’efficacité d’un onduleur de traction en carbure de silicium grâce à une capacité de transfert de grille variable en temps réel ».
En outre, les possibilités de programmation de la SPI et les fonctions de surveillance et de protection intégrées à l’UCC5880-Q1 peuvent réduire la complexité de conception et les coûts associés aux composants externes. Enfin, les ingénieurs ont la possibilité de réduire encore davantage le nombre de composants et de créer rapidement un prototype d’onduleur de traction plus efficace en s’appuyant sur le concept de référence des onduleurs de traction en carbure de silicium pour véhicules électriques. Ce concept, testé et personnalisable, inclut l’UCC5880-Q1, un module de puissance de polarisation, des microcontrôleurs de commande en temps réel et des dispositifs de détection ultraprécis.
TI est attaché à aider les ingénieurs à tirer le meilleur parti des technologies haute tension grâce à ses innovations en matière de conversion de puissance et de semiconducteurs à large bande interdite.
Des échantillons de préproduction de l’UCC5880-Q1, conforme à l’ISO 26262 et dédié aux applications automobiles, sont d’ores et déjà disponibles en exclusivité sur TI.com, dans un boîtier SSOP (Shrink Small-Outline Package) 32 broches, 10,5 mm x 7,5 mm, au prix minimum de 5,90 USD pour 1 000 unités. Les ingénieurs ont la possibilité d’acquérir un nouveau module d’évaluation UCC5880-Q1 pour 249 USD.
