Blog về công ty C

Cung cấp Trình điều khiển cổng Infineon:Ô tô/GaN HEMT/SiC MOSFET/Trình điều khiển cổng chuyển cấp

Công ty TNHH Điện tử Mingjiada Thâm Quyến,một doanh nghiệp hàng đầu với 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối linh kiện điện tử, tận dụng chuỗi cung ứng mạnh mẽ và hệ thống đảm bảo chất lượng của mình để cung cấp cho khách hàng các giải pháp toàn diện từ lựa chọn sản phẩm đến giao hàng.

Ưu điểm cung cấp của Mingjiada Electronics

Kho hàng đầy đủ: Chúng tôi duy trì kho hàng nghìn mẫu sản phẩm bao gồm tất cả các ứng dụng ô tô và công nghiệp, đảm bảo giao hàng nhanh chóng cho dù là mẫu lô nhỏ hay đơn đặt hàng số lượng lớn.

Đảm bảo chất lượng tuyệt đối: Được cung cấp trực tiếp từ nhà sản xuất ban đầu; mọi thành phần đều trải qua quá trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt để loại bỏ các mặt hàng mới được tân trang lại hoặc rời rạc; chúng tôi cung cấp đầy đủ tài liệu kỹ thuật gốc của nhà sản xuất và dịch vụ bảo hành.

Chuỗi cung ứng ổn định: Mạng lưới kho bãi toàn cầu của chúng tôi giảm thiểu một cách hiệu quả tác động của tình trạng thiếu chip và biến động giá, đảm bảo nguồn cung ổn định, lâu dài cho khách hàng và hỗ trợ các dịch vụ thực hiện BOM (Hóa đơn Vật liệu) một cửa.

Dịch vụ Hiệu quả và Tiện lợi: đáp ứng 24/7; mẫu gửi trong cùng một ngày; đơn đặt hàng số lượng lớn được giao trong vòng 3–7 ngày; và hỗ trợ toàn diện, không cần lo lắng bao gồm các dịch vụ kỹ thuật, hậu cần và hậu mãi.

I. Định vị sản phẩm cốt lõi và chứng nhận cấp ô tô

Trình điều khiển cổng cấp ô tô của Infineon là chip điều khiển chuyên dụng được thiết kế cho các ứng dụng ô tô điện áp cao, đáp ứng toàn diện các yêu cầu truyền động cho các thiết bị điện 600V–1200V. Chúng hoàn toàn tương thích với đầy đủ các loại công tắc nguồn, bao gồm các thiết bị dựa trên silicon, GaN HEMT và SiC MOSFET, đồng thời giải quyết hiệu quả ba thách thức chính trong các ứng dụng ô tô: cách ly điện cao thế và hạ thế, điều chỉnh mức và truyền động tần số cao ổn định. So với các trình điều khiển cấp công nghiệp, dòng sản phẩm này đã vượt qua các chứng nhận nghiêm ngặt cấp ô tô và hoàn toàn thích ứng với các điều kiện vận hành phức tạp trên xe, đặc trưng bởi độ rung, dao động nhiệt độ khắc nghiệt và mức độ nhiễu điện từ cao.

Về tiêu chuẩn chứng nhận, toàn bộ dòng sản phẩm đều tuân thủ tiêu chuẩn độ tin cậy cấp ô tô AEC-Q100, trong khi một số sản phẩm cách ly nhất định đã đạt được chứng nhận an toàn UL 1577 và VDE 0884-11 và có khả năng cách ly điện 5,7 kV (rms). Điều này cách ly hiệu quả phía điều khiển điện áp thấp của xe (12 V/24 V) với phía nguồn điện áp cao (400 V/800 V), loại bỏ các lỗi hệ thống do nhiễu xuyên âm điện áp cao và thấp gây ra. Hơn nữa, các chip này hỗ trợ hoạt động ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng từ –40°C đến 125°C, đáp ứng yêu cầu vận hành của toàn bộ phương tiện trong mọi điều kiện và phù hợp với nhiều tình huống điện khí hóa cao áp khác nhau ở cả phương tiện chở khách và xe thương mại.

II. Thích ứng chuyên dụng: Đặc điểm truyền động của GaN HEMT và SiC MOSFET

Các đặc tính chuyển mạch của GaN HEMT và SiC MOSFET khác biệt đáng kể so với các đặc tính của thiết bị silicon truyền thống, đặt ra yêu cầu cực kỳ cao về điện áp ổ đĩa, tốc độ chuyển mạch, khử nhiễu và độ chính xác về thời gian. Trình điều khiển dựa trên silicon thông thường dễ gặp phải các vấn đề như điện áp ổ đĩa không khớp, dao động chuyển mạch và tổn thất điện năng tăng mạnh. Dòng Infineon EiceDRIVER™ có tính năng tối ưu hóa phần cứng và thuật toán chuyên sâu phù hợp với hai loại thiết bị có băng thông rộng này, cho phép điều khiển truyền động chuyên dụng, chính xác.

2.1 Tối ưu hóa ổ đĩa chuyên dụng cho GaN HEMT

Trình điều khiển cổng dành riêng cho GaN của Infineon hoàn toàn phù hợp với nhiều thiết bị GaN HEMT khác nhau, chẳng hạn như các loại CoolGaN™ GIT và Schottky-gate. Chúng đã được tối ưu hóa đặc biệt để giải quyết các đặc điểm của thiết bị GaN, bao gồm điện áp ngưỡng thấp, độ nhạy với chuyển đổi tần số cao và tính nhạy cảm với hiệu ứng Miller. Các sản phẩm này có chức năng kẹp Miller chủ động tích hợp, giúp ngăn chặn hiệu quả sự dẫn truyền cổng ngoài ý muốn trong quá trình chuyển đổi tần số cao, từ đó loại bỏ nguy cơ dao động tần số cao và hỏng hóc trong các thiết bị GaN; chúng hỗ trợ các chế độ chuyển đổi tần số cao, phù hợp với đặc tính hoạt động tần số cao ở mức MHz của thiết bị GaN, đồng thời giúp hệ thống cải thiện đáng kể mật độ năng lượng và giảm kích thước thiết bị.

Hơn nữa, con chip này còn được trang bị cơ chế bảo vệ khóa dưới điện áp (UVLO) chính xác, được thiết kế với ngưỡng điển hình là 8 V, để ngăn chặn sự tăng vọt tổn thất dẫn điện và hư hỏng thiết bị do quá nhiệt do điện áp truyền động không đủ. Toàn bộ dòng sản phẩm trình điều khiển GaN đều có dòng điện nguồn/nguồn cực đại điển hình là 10 A, cho phép sạc và xả cổng nhanh chóng để đảm bảo tốc độ phản hồi và độ ổn định của thiết bị GaN trong quá trình chuyển đổi tần số cao.

2.2 Tối ưu hóa cho trình điều khiển dành riêng cho MOSFET SiC

Giải quyết các đặc điểm của MOSFET SiC—cụ thể là tốc độ chuyển mạch nhanh, điện dung cổng thấp và yêu cầu cực cao về thời gian truyền động và độ chính xác điện áp—Trình điều khiển cổng dành riêng cho SiC của Infineon sử dụng công nghệ khớp độ trễ và độ trễ lan truyền cực thấp, với độ chính xác khớp độ trễ lên tới 7 ns. Điều này giúp giảm thiểu một cách hiệu quả nguy cơ đoản mạch giữa các công tắc trên và dưới trong mạch cầu, từ đó tăng cường sự an toàn của bộ biến tần điện áp cao và bộ chuyển đổi DC-DC. Con chip này hỗ trợ nhiều loại điện áp ổ đĩa cổng và cho phép cấu hình nguồn điện phân cực dương và cực âm, hoàn toàn phù hợp với dải điện áp ổ đĩa tối ưu cho các thiết bị SiC và giảm đáng kể tổn thất chuyển mạch.

Hơn nữa, sản phẩm còn có khả năng miễn nhiễm nhất thời chế độ chung (CMTI) cực cao là 300 kV/μs, giúp chống nhiễu chế độ chung một cách hiệu quả do chuyển mạch nhanh trong hệ thống điện áp cao trên ô tô tạo ra. Điều này giải quyết vấn đề kích hoạt sai do nhiễu gây ra trong các thiết bị SiC hoạt động ở tần số cao, đảm bảo hệ thống điện áp cao hoạt động ổn định lâu dài. Một số mẫu nhất định được trang bị bộ điều khiển tốc độ xoay hai giai đoạn, cho phép điều chỉnh linh hoạt tốc độ chuyển mạch để cân bằng tổn thất hệ thống thấp với EMI thấp, nhờ đó đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về tương thích điện từ của các ứng dụng ô tô.

III. Chức năng cốt lõi: Công nghệ chuyển đổi cấp độ có độ chính xác cao

Hệ thống điện ô tô phải đối mặt với thách thức mất kết nối giữa kiến ​​trúc điện áp cao và điện áp thấp. Tín hiệu logic điện áp thấp 3,3 V/5 V được phát ra bởi các chip điều khiển như MCU và DSP chính không thể điều khiển trực tiếp các thiết bị nguồn điện áp cao như GaN và SiC; mức điện áp cao và thấp không khớp và thiếu cách điện là những thách thức chính trong thiết kế bộ điều khiển ô tô. Trình điều khiển cổng cấp ô tô của Infineon tích hợp các mô-đun chuyển mức hiệu suất cao để đạt được chuyển đổi chính xác, tốc độ cao và tách biệt từ tín hiệu điều khiển điện áp thấp sang tín hiệu truyền động điện áp cao.

Chuỗi trình điều khiển này chuyển đổi liền mạch các mức logic 3,3 V/5 V thành các mức truyền động dành riêng cho thiết bị như ±15 V và 0 V đến 20 V, mang lại độ chính xác chuyển đổi cao và thời gian phản hồi nhanh mà không bị méo tín hiệu hoặc sai lệch độ trễ. Kiến trúc chuyển mức cách ly tách biệt hoàn toàn mặt đất điều khiển điện áp thấp khỏi mặt đất điện cao áp, ngăn chặn nhiễu phía điện áp cao gây ra sự cố ngược của chip điều khiển điện áp thấp, từ đó tăng cường toàn diện độ an toàn điện của toàn bộ phương tiện. Đồng thời, mô-đun chuyển mức hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng, thích ứng với sự biến động của điện áp ắc quy xe và ngăn ngừa sự cố truyền động do những biến động đó gây ra, từ đó đảm bảo dẫn truyền và tắt ổn định các thiết bị điện.

IV. Dòng sản phẩm chính và các thông số chính

Infineon đã ra mắt một loạt bộ điều khiển cổng cấp ô tô được tiêu chuẩn hóa phù hợp với các tình huống sử dụng năng lượng khác nhau trên xe, bao gồm các ứng dụng từ hệ thống công suất vừa và nhỏ đến hệ thống điện áp cao công suất cao. Các thông số và đặc điểm chính của các mô hình chính như sau:

- 1ED3122MC12H: Trình điều khiển GaN cách ly một kênh có điện áp cách ly 5,7 kV (rms) và dòng điện đầu ra cực đại là 10 A. Bộ điều khiển này có tính năng kẹp Miller chủ động tích hợp và bảo vệ UVLO 8 V, phù hợp với các OBC công suất nhỏ đến trung bình trên ô tô và bộ chuyển đổi DC-DC điện áp thấp, đồng thời hỗ trợ truyền động của các thiết bị GaN tần số cao.

- 1ED3250MC12H: Trình điều khiển điện áp cao đa năng tương thích với mọi loại thiết bị, bao gồm SiC MOSFET, GaN HEMT và IGBT. Nó có tính năng kiểm soát tốc độ quay hai giai đoạn và các kênh đầu ra độc lập kép. Gói thân rộng cung cấp khoảng cách đường dây đặc biệt lớn, đáp ứng các yêu cầu cách điện cao áp của ô tô.

- 2EDR3144XQE: Bộ điều khiển cấp ô tô hai kênh thích hợp cho bộ chuyển đổi DC-DC điện áp cao và hệ thống sạc trên xe điện. Nó tích hợp nhiều chức năng bảo vệ và chẩn đoán, hỗ trợ chuyển đổi cấp điện áp từ cao xuống thấp và từ thấp đến cao linh hoạt và cân bằng khả năng tích hợp với độ tin cậy.

- 1ED3120MU12H: Trình điều khiển cách ly một kênh nhỏ gọn với dòng điện đầu ra cực đại 5,5 A. Nó được chứng nhận UL và có hệ số dạng nhỏ, đáp ứng yêu cầu thiết kế cho các mô-đun điện ô tô nhẹ và thu nhỏ.

V. Kịch bản ứng dụng ô tô cốt lõi

Tận dụng độ tin cậy ở cấp độ ô tô, khả năng tương thích với các thiết bị có băng thông rộng và lợi thế của việc chuyển đổi mức cách ly, dòng bộ điều khiển cổng này của Infineon được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện khí hóa cao áp cốt lõi của các phương tiện năng lượng mới:

1. Bộ sạc trên bo mạch (OBC): Điều khiển các mạch biến tần và chỉnh lưu tần số cao GaN HEMT, nâng cao hiệu quả sạc, giảm kích thước của OBC và đáp ứng yêu cầu về trọng lượng nhẹ của xe.

2. Bộ chuyển đổi DC-DC điện áp cao: Được thiết kế để điều khiển MOSFET SiC trên nền tảng điện áp cao 800 V; chuyển đổi mức độ chính xác cao và thiết kế chống nhiễu đảm bảo chuyển đổi hiệu quả năng lượng điện cao áp và điện áp thấp.

3. Bộ biến tần dẫn động động cơ chính: Dẫn động mảng MOSFET SiC công suất cao; Đặc tính khớp độ trễ cực thấp giúp loại bỏ lỗi đoản mạch giữa công tắc trên và công tắc dưới, nâng cao độ chính xác điều khiển động cơ và độ ổn định đầu ra nguồn điện.

4. Bộ lưu trữ năng lượng và nguồn điện phụ trợ trên bo mạch: Được thiết kế cho các thiết bị băng thông rộng công suất nhỏ đến trung bình; đặc tính nhiệt độ rộng và khả năng miễn dịch cao đáp ứng yêu cầu vận hành trong mọi thời tiết trong các ứng dụng ô tô.

VI. Tóm tắt các ưu điểm của sản phẩm cốt lõi

1. Khả năng tương thích với các thiết bị trong mọi tình huống: Hỗ trợ toàn diện cho MOSFET, IGBT, GaN HEMT và SiC MOSFET dựa trên silicon, bao gồm tất cả các ứng dụng định mức công suất trong hệ thống ô tô và giảm chi phí R&D cũng như lựa chọn sản phẩm của khách hàng.

2. Độ tin cậy cấp ô tô: Chứng nhận AEC-Q100, dải nhiệt độ hoạt động rộng, khả năng miễn nhiễm CMTI cao và chứng nhận an toàn cách ly đảm bảo sự phù hợp hoàn hảo cho các điều kiện vận hành ô tô đòi hỏi khắt khe.

3. Chuyển đổi mức độ chính xác cao: Chuyển đổi mức điện áp cao xuống thấp riêng biệt giải quyết các vấn đề về mức không khớp và nhiễu xuyên âm điện áp cao xuống thấp trong kiến ​​trúc điện ô tô, đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống.

4. Ổ đĩa tần số cao, hiệu suất cao: Thuật toán tối ưu hóa GaN/SiC độc quyền cho phép sạc và xả tốc độ cao, độ trễ thấp và dao động thấp, tận dụng triệt để các lợi thế tần số cao, tổn thất thấp của các thiết bị có dải tần rộng.

5. Tính tích hợp cao và tính linh hoạt trong thiết kế: Các chức năng tích hợp như kẹp Miller, UVLO, bảo vệ quá dòng và chẩn đoán lỗi giúp đơn giản hóa mạch ngoại vi và rút ngắn chu kỳ phát triển cho các mô-đun điện ô tô.