为了延续电动车续航，TI发布了一颗芯片

面向新能源汽车市场，德州仪器（Texas Instruments，简称TI）订下了四个目标，分别是：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；通过半导体技术的创新和更迭，让电动汽车变得更加经济实惠；致力于帮助客户设计安全可靠的电动汽车。
 
基于这几个既定目标，TI正在全力以赴。
 
例如，模拟芯片龙头正在通过技术更迭，让每次充电都可以帮助电动汽车延长一定的行驶里程；利用公司深厚的技术积累，TI可以帮助电动汽车减少从零到满电状态的充电时间。此外，TI一如既往的技术创新和客户系统的优化能让电动汽车的成本下降。
 
面向电驱动（也就是牵引逆变器中的驱动技术）市场，TI也正蓄势待发。
 
据介绍，在进行电动汽车高压电源以及电驱动设计时，开发者一般也都制定了四目标。首先，就是希望能能够设计出更高效的牵引逆变器；其次，需要提高功率密度，也就是在输出相同功率的情况下减小体积，或是在相同体积的情况下输出更大功率；第三，需要设计出高可靠性的系统，因为牵引逆变器和动力相关，安全可靠非常重要；最后，虽然系统要求不断提高，但从设计的角度还是需要降低系统复杂度，使用更少的元器件设计出相同功能的系统。
 
从设计人员的角度来看，牵引逆变器需要有更大的功率，还需要实现安全、可靠和高效。而市面上的牵引逆变器产品的效率已经达到了 90% 以上，继续优化比较困难。此外，更高压的设计需求和新半导体器件的使用，会带来产品结构更迭和散热限制等挑战。
 
有见及此，TI推出了高集成度的功能安全合规型隔离式栅极驱动器UCC5880-Q1，助力工程师设计更高效的牵引逆变器，并更大限度地延长电动汽车 (EV) 行驶里程。
 

 
TI方面表示，这个基于 SPI 的器件集成了实时可变栅极驱动强度、先进的 SiC 监控和保护以及功能安全诊断；同时，该产品还符合 ISO26262 标准，可支持设计人员构建更安全、更高效、更可靠的 SiC 和 IGBT 牵引逆变器；再者，该芯片还能实时改变栅极驱动强度，调整步长在 5A 和 20A 之间。
 
在TI看来，这些领先的设计对于开发者来说都是大有裨益的。以“可调驱动”为例，TI表示，有了这个功能，碳化硅就可以实现更高的开关速度，从而实现更低的开关损耗，效率也随之提高。但是，从系统可靠性的角度来说，开关速度越快，可能导致更大的电压过冲，进而影响模块可靠性。但TI提供的可调驱动功能可以让用户实现开关速度和电压过冲的平衡，这就是他们为用户带来的一个性能优势。
 
正是基于这些领先设计，该芯片能够在降低 SiC 开关功率损耗的同时，将其效率提升高达 2%。换而言之，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。
 
“通过与 UCC14141-Q1 隔离式辅助电源模块搭配使用，可进一步减少元件和提高功率密度”，TI方面接着说。
 
据TI所说，客户需要在实现更大功率的同时实现更高的功率密度。因此，除了 UCC5880-Q1 栅极驱动器之外，TI还搭配使用了隔离辅助电源模块UCC14141-Q1。作为一个集成了变压器的隔离电源模块，UCC14141-Q1搭配UCC5880-Q1使用，能非常方便地设计分布式辅助供电的牵引逆变器驱动桥电路，帮助客户用更小的体积和更简单的电路，去实现更完善的功能。
 
TI强调，公司不只提供芯片方案，还提供整体解决方案。如图所示，TI和碳化硅模块供应商 Wolfspeed 一起合作设计了一款 800V/300kW 的碳化硅牵引逆变器参考设计。这款参考设计不只包含原理图和 PCB 布线，还提供实物可供客户评估。通过这套系统，TI能给客户提供包括栅极驱动、辅助供电和隔离供电等功能，这些都是使用 TI 的芯片方案来完成设计的。
 

 
与此同时，TI 还在投资包括氮化镓、用于牵引逆变器的栅极驱动器以及用于 OBC 和 DC/DC 中的高压栅极驱动器、隔离式的辅助电源模块以及 C2000 实时控制器等可帮助客户实现高压电源简单设计的技术。
 
“在高压技术领域，我们有三个目标，分别是通过半导体器件的创新，帮助用户更大限度地减少开关损耗；通过小体积设计，包括简化外围器件，帮助用户提高功率密度；以及通过技术创新，更大限度提高功率管的开关速度，并增强驱动强度。”TI方面强调。
 
TI进一步指出，公司在高压半导体技术领域的投入非常大。这首先体现在TI内部有一条非常大的产品线，只做高压技术相关产品；其次，TI的高压技术也不仅仅应用在汽车中，还应用在很多工业领域的设计中，包括高压伺服和大功率逆变器。
 
展望未来，TI会持续投入高压技术，在隔离、驱动等领域实现技术创新和产品拓展。
 
“我们的目标是通过技术创新，帮助用户实现更高效率、更高可靠性和更高安全性的设计目标，同时通过技术创新来降低方案成本，让更多消费者买到性价比更高的电动汽车。”TI最后说。