第二代电动汽车功率逆变器控制参考平台有哪些（第二代电动汽车功率逆变器控制参考平台是什么）

第二代汽车级IGBT/SiC-EV功率逆变器控制参考平台包括以下变化：

标准外形P6 HybridDrive 功率模块满足onsemi VE-Trac 和Infineon HybridPACK IGBT 模块（例如使用Cree SiC 芯片的StarPower P6 模块）的评估标准

从GD3100 栅极驱动器迁移到GD3160 可提高效率和IGBT/SiC 兼容性

使用THA1100 添加以太网接口功能

实现更高的输出电压和更高的功率密度

系统IP使用MCU中嵌入的软件解析器，无需硬件解析器，从而减少了系统的BOM数量

为了确保高水平的功能安全以保护车辆操作员以及第一代系统，该支持套件包括系统级功能安全白皮书、设备FMEDA 和用于ASIL C/D EV 逆变器实施客户端的功能安全运行时框架。

功能安全咨询和安全软件是平台提供的可选附加服务。

该平台为IGBT逆变控制系统解决方案的开发奠定了全面的基础，并经过验证和动态测试。

完整的逆变器控制参考平台，包括4 个板、IGBT 模块、直流链路电容器、母线、冷却板、电机选件、机箱和软件。

支持的设备

处理器和微控制器

超高可靠性MPC57xx MCU

MPC5775B 和MPC5775E 微控制器面向需要先进性能、安全性和ASIL-D 支持的汽车和工业电池管理和逆变器应用。

这些MCU 与MPC5777C 器件兼容，为客户提供针对其目标应用的优化功能。 MPC5775B 和MPC5775E 为使用带有eTPU 定时器和类似引脚数选项的MPC5xx、MPC55xx、MPC5644A 和MPC5674F 的客户提供了理想的迁移路径。

能源管理

安全单板计算机

FS6500: 符合1 级和0 级安全标准的电源系统基础芯片，具有CAN 灵活数据收发器

动力和发动机控制

FS65系统基础芯片（SBC）可以为MCU供电，并通过DC/DC开关稳压器、线性稳压器和超低功耗节能模式优化能耗。

特征：

ASIL B/D 应用的先进功能安全措施

用于控制和诊断MCU 的串行外设接口(SPI)

集成CAN FD和LIN物理接口，符合ISO11898-2、-5、LIN2.2、2.1/J2602-2标准以及最新的汽车OEM EMC（电磁兼容性）和ESD（静电放电）标准

一系列集成安全功能，例如关键模拟参数监控、故障停止状态机和高级看门狗，可使用双核锁步MCU 降低软件复杂性

能够承受高温（TA=150C，TJ=175C）并满足AECQ100 0级汽车标准

GD3160: 用于SiC MOSFET 的带分段驱动的高级高压隔离栅极驱动器

GD3160 是一款经过改进的先进单通道高压隔离栅极驱动器，具有驱动和保护碳化硅(SiC) MOSFET 以及功能安全的增强功能。

凭借GD3160 的SPI 可编程驱动、保护和故障报告功能，用户可以优化驱动和保护几乎所有SiC MOSFET 或Si IGBT 功率开关的条件。

GD3160 符合ISO 26262 和汽车标准，集成了BOM 节省和功能安全功能，支持实施符合ASIL D 且功率密度高效的xEV 逆变器解决方案。

界面

汽车以太网PHY 收发器

TJA1100HN: 符合IEEE 100BASE-T1 标准的汽车以太网PHY 收发器

3.3V/5V IO CAN收发器

TJA1051: 高速CAN收发器

概述

对于支持套件中包含的每个板，可以从安全站点下载硬件原理图、PCB 布局和Gerber 文件。

MCU控制板（EV-CONTROLEVMHD）：

该板包含四个重要的NXP 集成电路、接口连接器和电流传感器。

MPC5775E 是一款用于电机控制的32 位Power Architecture 双核ASIL D MCU，提供高达264 MHz/核心的性能、CSE 安全性、eTPU 定时器、软件解析器和高度可扩展的解决方案。

FS65xx系统基础芯片（SBC）为MCU供电，优化能耗并提供低压侧监控和保护功能。

TJA1051收发器针对汽车行业的高速CAN应用，可以提供向MPC5775E和CAN协议控制器发送和接收差分信号的功能。作为替代通信协议，TJA1100HNZ 是一款汽车以太网PHY 芯片，还提供针对汽车用例优化的100BASE-TI 单端口PHY。

接口连接器是一个23 针连接器，用于电机控制输入。

该板上集成了三个LEM 电流传感器，提供+/-900 安培的测量范围。还可以使用亿瑞半导体的CHA611线性霍尔传感器加磁环方案。

（参考：高灵敏度、高精度可编程线性霍尔传感器CHA611/CHI612在新能源汽车电量检测系统中的应用）

功率模块驱动控制板（EV-POWEREVBHDBT：IGBT版本或EV-POWEREVBHD：Sic版本）：

这些板专为行业标准P6HD IGBT 功率模块而设计，并与onsemi VE-Trac 和Infineon HybridPACKTM IGBT 功率模块兼容。 StarPower P6（HybridPACK Drive）模块安装Cree 1200V/600A 13m SiC MOSFET芯片。

它配备了用于IGBT 和SiC MOSFET 的GD3160 先进单通道栅极驱动器。

集成电隔离和低导通电阻驱动晶体管提供高充电和放电电流、低动态饱和电压和轨到轨栅极电压控制。

该板自主管理关键故障并通过INTB 引脚和SPI 接口报告故障和状态。

栅极电压通过隔离变压器和反激式控制器提供。

使能软件（SW）具有以下功能：

NXP SDK 具有生产级SPCE/CMMI B 类和MISRA 2012 兼容低级SDK

设备驱动

提供的软件用于驱动永磁同步电机(PMSM) 或感应电机的三相逆变器的系统配置和基本控制。

用于电机位置检测的软件旋转变压器数字转换器(RDC) 的特殊功能驱动程序，无需额外的硬件旋转变压器，也无需在eTPU 上实现精确的PWM 软件来实现栅极驱动器控制

逆变器服务中间件具有函数调用功能，功能应用层控制平台电机的运行。

用于精密电机驱动控制的先进AMMCLIB 优化软件库

FreeMASTER 图形用户界面用于操作和监控逆变器平台。

功能安全

小型、紧凑的10 IC 系统外形符合ASILC/D 标准

具有0 级功能的强大故障静默SBC

功能安全示例和具有API 的支持软件

恩智浦功能安全咨询服务帮助客户实现其目标功能安全概念（请联系您当地的销售人员了解更多信息）

相关材料

逆变器控制硬件设计包（原理图、PCB布局、Gerber文件）

恩智浦器件数据表

NXP 设备功能安全文档

NXP 设备软件驱动程序（GD3160 和FS65）

逆变器BSW，包括服务级别、SDK、驱动程序

Freemaster GUI 和逆变器示例应用软件

汽车数学和电机控制库(AMMCLIB)

硬件支持套件包括控制、驱动器和RDC 板

启用套件用户指南

系统设计指南应用笔记

BSW逆变器用户手册

审稿人：李茜