牽引逆變器是幫助純電動汽車(BEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)實現能量轉化和傳輸的重要裝置，其運行的穩定性直接影響到電動汽車的動力輸出和續航。

從IGBT到SiC MOSFET  支持更高的母線電壓

當前，電動汽車演進的方向和用戶需求是一致的，那就是充電更快、續航更遠。電動汽車的母線電壓開始由普通的400V轉向電動巴士所采用的800V，甚至是更高的925V，以實現：

● 充電速度更快

● 電纜中的電流更小

● 動力系統重量更輕、散熱更少

在此過程中，傳統牽引逆變器在效率、續航、成本和安全性等方面都遇到了瓶頸。王強認為：“逆變器的傳動系統開始轉向基于SiC的功率器件，使用SiC模塊替換舊有的IGBT模塊，以支持更高的母線高壓，進而幫助電動汽車的動力系統實現更高的功率密度，提升電池的續航能力。”

應對ISO 26262要求  InnoSwitch3-AQ提供極高的可靠性

ISO 26262要求在牽引逆變器中使用EPS（電子助力轉向系統）。EPS在輔助電池失效的情況下，為車輛安全轉向和減速提供動力，既要能夠在動力電池電壓下工作，當主電壓母線受到影響時，EPS需要在30 VDC(MIN)電壓的情況下也能夠繼續工作。

當然，EPS在設計過程中也需要滿足功能安全概念設計，比如防止電機產生自主扭矩，防止電機產生死鎖扭矩，以及防止電機不提供動力等等，以上這些對元器件的穩定性和可靠性提出了很高的要求。

適用于EPS的InnoSwitch3-AQ可以幫助設計者應對這些挑戰。InnoSwitch3-AQ反激式開關IC從高壓直流母線取電，為驅動電機控制和牽引控制器提供供電，能夠支持超寬輸入范圍：30至550V或30至925V母線電壓。

InnoSwitch3-AQ參考設計

InnoSwitch3-AQ采用Power Integrations的高速FluxLink™耦合技術, 可在無需專用隔離變壓器檢測繞組和光耦的情況下,實現±3%的高精度輸入電壓和負載綜合調整率。集成的750 V MOSFET可滿足嚴格的汽車降額要求，片上同步整流控制器在標稱400 VDC輸入電壓下可提供90%以上的效率。同時，InnoSwitch3-AQ系列IC符合AEC-Q100標準，并在生產過程已通過IATF16949認證，為系統提供完善的保護。

對于800V和電壓更高的母線應用可選用StackFET™。適用于30V-925V輸入的30W外部電源DER-859Q就是采用tackFET™的類似設計，可以支持最高925 V母線電壓。

DER-859Q參考設計

驅動和保護  助力基于SiC模塊的逆變器

上面已經提到，采用基于SiC模塊的牽引逆變器對于電動汽車而言是未來的大趨勢，Power Integrations為此提供了多方位的支持。除了InnoSwitch3-AQ，演講中王強還提到了SiC MOSFET門極驅動器以及過壓保護和di/dt控制“AROC”。

SCALE-iDriver是適用于IGBT和SiC MOSFET的純電動汽車(BEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)門極驅動器解決方案，已通過AEC-Q100認證1級標準，并符合LV123標準。

其中，SIC1181KQ和SIC1182KQ是適用于BEV和PHEV牽引逆變器的SiC MOSFET門極驅動器，前者適合350V/400V電池，后者適合800V電池。

SIC1181KQ和SIC1182KQ都集成了FluxLink技術，提供最高1200V加強絕緣，支持開關頻率最高至150kHz，峰值輸出門極驅動電流為±8A @TA = 125 °C，并提供完善的保護：

● 漏極-源極過壓保護

● 通過電阻串實現超快短路保護 - 典型短路響應時間<2µs

● 針對集成電流檢測/鏡像功能的SiC MOSFET，可實現過流關斷

● 原方和副方欠壓保護(UVLO)

SIC118xKQ驅動設計

在短路保護部分，王強重點介紹了過壓保護和di/dt控制“AROC”——Advanced Resistive Overvoltage Control（高級阻性過壓控制）。

在現實應用中，為了應對短路情況不得不增大驅動電阻。此妥協的后果是，在部分/滿負載工作狀態下，開關損耗偏高。SIC1182K可優化門極電阻，最大程度減小開關損耗，提高短路關斷可靠性，可提高WLTP(全球輕型車測試規程)的效率。

有無“AROC”對比