德州仪器（TI）推出了适用于48V大功率电机控制系统的0级无刷直流（BLDC）电机驱动器，例如轻度混合动力电动汽车（MHEV）中的牵引逆变器和起动发电机。 TI提供了可以实现功能安全并支持ASIL-D系统级认证的电动机驱动器。在TI的媒体简报中，MotorDrivesBU的总经理兼发言人Kannan Soundarapandian强调了该DRV3255-Q1解决方案如何通过提供高栅极驱动电流和集成安全功能来帮助将电路板尺寸减少多达30％。在许多国家，汽车电气化已成为主流。至关重要的是，全球计划是到2030年将温室气体排放量与1990年相比减少约40％，以实现能源效率目标。 Soundarapandian说：“使现有汽车制造达到排放目标的一种方法是将汽油或内燃机与48伏电系统配对。”由于这是变速箱和牵引系统的一部分，因此安全是必要的。在这方面，几乎可以保证功能安全。因此，我们投放市场的任何类型的硅产品都必须能够在系统级别支持ASIL-D认证。 “除了安全性之外，要考虑的另一个因素是公差。如果考虑驱动系统易受振动和热量的影响，则它必须能够承受那些极端条件，并且必须耐用，并且不会暴露在所有外部环境中。任何失败。减少温室气体（GHG）排放的48V电机驱动架构全球计划已触发了汽车行业的发展，以增加新车动力总成的电气化程度。轻度混合动力汽车（MHEV）使用48V动力总成系统，以帮助减少内燃机（ICE）的温室气体排放。在轻度混合动力系统中，可逆发电机/起动器（BES）连接到热机，以提供更多动力以减少燃料消耗和排放。配备轻度混合动力技术的汽车越来越受欢迎，因为它们可以减少燃油消耗和排放，特别是可以延长柴油发动机的使用寿命。在大多数高级型号中，系统的工作电压为48伏，可提供高达30kW的功率。此外，电动发电机可以进行水冷。大多数其他车载系统均保持在12伏特。 48伏特MHEV技术非常便捷，高效：当驾驶员以55至160km / h的速度行驶时，当速度从加速器上移开脚踏板且发动机完全关闭时，汽车最多可继续惯性转动40秒，然后进入所谓的喘振模式。但是，在较低速度下，启动/停止阶段可以早于22 km / h。牵引力管理系统使用来自导航系统和车载传感器的信息来确定何时最方便关闭发动机或回收能量。导致成功设计48V电动机驱动系统的因素是大功率电动机，安全性和小尺寸。优化大功率电动机的驱动器对于帮助减少温室气体排放很重要。安全性很重要，因为48V电动机可以提供10kW至30kW的功率，并且在用作起动发电机时，它们可以为电动机提供启动辅助。由于这些原因，易于实现小尺寸。设备位于ICE发动机舱中的有限空间内。一个48V大功率电机驱动器驱动外部MOSFET来使电机转动。为了支持10kW至30kW的功率，这些外部MOSFET必须支持200A至600A的电流。减少开关损耗以减少开关损耗确保符合电磁兼容性（EMC）规范至关重要。图1：用于大功率48V电机驱动器的通用电源架构。 DRV3255-Q148V电动机驱动系统的一个重要问题是电动机会产生不必要的功率，这会导致过压情况。图2示出了在电动机驱动系统中使用的典型的48V大功率电动机驱动框图。通过去除如图3所示的虚线框，DRV3255-Q1可以实际应用于48V大功率电气系统。 “图3：简化的DRV3255-Q1电动机驱动器框图TI的功能安全标准DRV3255-Q1使制造商能够设计电动机驱动器系统，以帮助实现高达ASILD的MHEV系统，提供高达30kW的功率并减轻重量-duty 48V电动机驱动器系统的响应时间。 DRV3255-Q1是业界首款48V三相BLDC电动机驱动器。它在高端和低端集成了有源短路逻辑，从而消除了外部晶体管和控制逻辑。通过将有源短路逻辑和动态故障响应相结合，新型电机驱动器可以提供高达30kW的电机功率，同时在48个机架中减少了电路板空间和物料清单成本。