FMP40-AAA2GRJB21AY 制造商制造輕混電動車（MHEV）的最終目標是減少溫室氣體（GHG）排放。輕混電動車包含一個連接到車輛變速器系統的48V電機驅動系統。為了減少溫室氣體排放，輕混電動車中的內燃機（ICE）會在車輛滑行時關閉，同時該48V電機系統會為48V電池充電，以便為車輛供電。在本文中，我將討論48V電機驅動器的一種設計方法，該設計可提供大功率的電機驅動，實現功能安全并且尺寸更加小巧。
大功率電機驅動的注意事項
對于汽車動力總成應用，典型的48V電機驅動系統需要10kW至30kW的電功率。傳統的12V電池系統無法滿足該功率水平，因此必須采用48V架構來支持大功率電機驅動。
閱讀白皮書《如何構建功能安全的小型48V、30kW輕混電動車電機驅動系統》，詳細了解如何解決電機驅動系統驅動電路中的重大設計難題。
如圖1所示，48V電機驅動器控制外部金屬-氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET），以使電機旋轉。這些外部MOSFET必須支持600A以上的電流才能實現30kW的功率目標。有效減小MOSFET的RDS（on）可減小熱耗散和導通損耗，在某些情況下，每個通道中并聯多個MOSFET將有助于分散熱量，如應用手冊《使用DRV3255-Q1驅動并聯MOSFET》中所述。MOSFET的總柵極電荷可能高達1，000nC。
設計人員還需要優化由開關損耗引起的功率耗散，以使整個解決方案符合汽車電磁兼容性（EMC）規范。高柵極電流柵極驅動器（如DRV3255-Q1）可以驅動高柵極電荷MOSFET，其峰值源電流高達3.5A，峰值吸電流高達4.5A。即使在柵極電荷為1，000nC的情況下，如此高的輸出電流也可以實現很短的上升和下降時間。可選的柵極驅動器輸出電流水平使您可以微調上升和下降時間，從而在開關損耗和電磁兼容性（EMC）之間進行優化。
圖1：大功率48V電機驅動器的最常見電源架構
即使電池的標稱電壓為48V，電源電壓也可能因運行期間的瞬態情況而發生很大的變化；請參閱圖2中國際標準化組織（ISO）21780規定的電壓水平。此外，考慮到MOSFET寄生體二極管的反向恢復時間，電機驅動器引腳需要能夠承受負瞬態電壓。
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