关于汽车传动系统高效电气化

汽车传动系统电气化，要求符合汽车质量标准的高性能半导体芯片。因此，在功率半导体和汽车电子领域都具备技术专长，是在新兴的电动汽车和混合动力汽车（(H)EV）市场取得成功的必要条件。英飞凌具备设计高能效(H)EV系统的所有要素。

(H)EV系统的功率电子主要组成部分为主逆变器、DC/DC变流器、辅助逆变器/变流器、车载充电器和电池管理。功率模块、微控制器、驱动器、传感器等（如图1）高度可靠的半导体必须支持多种逆变器功率级，以助力实现紧凑、经济、节能的系统设计。

譬如，HybridPACK家族就支持这一设计目标，其针对(H)EV应用的解决方案覆盖所有功率级（10kW -150kW）。EiceDRIVER门级驱动器具有驱动和控制IGBT的理想功能。该产品家族包括具备高低压隔离能力和双向信号传输特性的单/双通道汽车IGBT门级驱动器。AURIX系列这样的高性能32位微控制器是高能效型电动传动系统产品组合的有效补充，同时位置传感器可提供电机位置的闭环反馈，以实现场定向控制（FOC）这样的复杂控制。

最新一代EiceDRIVER解决方案在实现经济实用的逆变器设计和推进针对(H)EV应用的ASIL系统认证方面起到了重要作用。

1EDI2001AS 和1EDI2002AS的目标应用为使用400V、600V和1200V IGBT的(H)EV逆变器。这两款驱动器都具备高低压隔离、双向信号传输、主动短路保护以及优化的IGBT开关驱动功能。这些产品都采用了用于控制和诊断的标准SPI，传输速度高达2Mbd。安全相关功能包括： 过流保护以及针对所有电源、振荡器、门级驱动信号和输出级的信号的状态监控。此外，还支持包括错误注入（error injection）和弱导通（weak turn-on）在内的系统级诊断。

(H)EV 应用经常采用无刷电机。这些高效电机依赖快速、准确的转子位置传感器进行换向，因为这些传感器参数对车辆的启动特性、动态性能、转矩波动和效率具有重大影响。

通常可利用不同原理来探测转子位置：旋转变压器（基于电感式）和电磁式。基于旋转变压器的传感器系统面临着一些限制（模拟输出、复杂电路、高系统成本、空间限制、对杂散场灵敏以及位置公差等）。32位AURIX微控制器家族利用其Σ-Δ模数转换器生成载波信号和进行基于软件的编码，可通过避免使用旋转变压器解码IC，帮助将系统成本降低大约20%。