PCIM: SiC 自動車用電子

マイクロチップ社は、電気自動車バッテリー用の電子ヒューズのデモンストレーターに炭化ケイ素パワートランジスタを使用しました。

同社によれば、「この実証機はマイクロ秒単位で故障電流を検出して遮断することができ、これは従来の機械的アプローチよりも 100 ～ 500 倍の速さです」とのこと。 「高速応答により、ピーク短絡電流が数十キロアンペアから数百アンペアに大幅に減少し、ハード障害を引き起こす障害イベントを防ぐことができます。」

マイクロチップ社のSiC Clayton Pillion担当バイスプレジデントは、「設計者に開発を活性化するためのSiCベースのソリューションを提供する」と付け加えた。 「ソリッドステート設計により、機械的衝撃、アーク放電、接点バウンスによる劣化がないため、電気機械デバイスに関する長期的な信頼性の懸念が軽減されます。」

このデモボードは「補助電子ヒューズ設計」と説明されているため、メインのトラクションインバーターを対象としたものではなく、400 または 800V バッテリーと 10、20、または 30A 回路にわたる 6 つのバージョンがあります。

とはいえ、「より多くの並列SiCデバイスを使用することで、メインのトラクション・インバータに電力を供給するようにttを拡張できる」とMicrochipはElectronics Weeklyに語った。

電流検出は段階的に行われ、コンパレータベースの純粋なハードウェア回路が大電流（100 ～ 200A、つまり短絡）故障をマイクロ秒で検出します。 そこから電流をより高度に制御するための最大 45A までは、PIC マイクロコントローラーの遅いファームウェア ループが約 1 ミリ秒で反応します。

その下では、ジャンクション温度の推定が、電子ヒューズを過熱から保護するための電流制限メトリックとして使用されます。 推定は、サーミスタベースの温度測定、ヒートシンクの熱容量およびドレイン電流に基づいており、一次無限インパルス応答 (IIR) デジタル フィルターでモデル化されています。

制御と監視のために LIN バスが含まれています。

「LINインターフェイスにより、ハードウェアコンポーネントを変更することなく過電流トリップ特性を設定でき、診断ステータスも報告します」とMicrochip社は述べています。 「電子ヒューズ デモンストレーターのリセット可能な機能を使用すると、設計者は保守性を考慮した設計の制約を受けることなく、車両に電子ヒューズをパッケージ化できます。」

このボードは独自の 9 ～ 16V 電源 (<100mA) を必要とし、-40 ～ +85°C の周囲温度で動作します。

ソフトウェアのサポートとデバッグは MPLAB X IDE (統合開発環境) を介して提供され、PC 用の LIN シリアル アナライザー開発ツールもあります。

e-fuse のデモ製品ページもありますが、関連情報の多くは「リクエストに応じて」のみ提供されます。 このユーザーガイドにはいくつかの優れた追加情報が含まれています

PCIM のホール 7 のスタンド 108 にある Microchip をご覧ください。