電動(dòng)汽車 (EV) 牽引逆變器是電動(dòng)汽車的。它將高壓電池的直流電轉(zhuǎn)換為多相（通常為三相）交流電以驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)，并控制制動(dòng)產(chǎn)生的能量再生。電動(dòng)汽車電子產(chǎn)品正在從 400V 轉(zhuǎn)向 800V 架構(gòu)，這有望實(shí)現(xiàn)：

    ·快速充電 – 在相同的電流下提供雙倍的功率。

    ·通過利用碳化硅 (SiC) 提高效率和功率密度。

    ·通過使用更細(xì)的電纜減少相同額定功率下 800V 電壓所需的電流，從而減輕重量。

    在牽引逆變器中，微控制器 (MCU) 是系統(tǒng)的大腦，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 進(jìn)行電機(jī)控制、電壓和電流采樣，使用磁芯計(jì)算磁場(chǎng)定向控制 (FOC) 算法，并使用脈寬調(diào)制 (PWM) 信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)。對(duì)于 MCU，向 800V 牽引逆變器的轉(zhuǎn)變對(duì)其帶來了三個(gè)挑戰(zhàn)：

    ·更低延遲的實(shí)時(shí)控制性能需求。

    ·增加了功能安全要求。

    ·需要快速響應(yīng)系統(tǒng)故障。

    在本文中，我們將討論基于 Arm 的 SitaraAM2634-Q1 和 C2000 MCU 等器件如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

    為了控制牽引電機(jī)的扭矩和速度，MCU 使用外設(shè)（ADC、PWM）和計(jì)算內(nèi)核的組合來完成控制環(huán)路。隨著轉(zhuǎn)向 800V 系統(tǒng)，牽引逆變器也轉(zhuǎn)向?qū)拵栋雽?dǎo)體（例如 SiC），因?yàn)樗鼈冊(cè)?800V 時(shí)大大提高了效率和功率密度。為了實(shí)現(xiàn) SiC 所需的更高開關(guān)頻率，這種控制環(huán)路延遲成為優(yōu)先事項(xiàng)。低延遲控制環(huán)路還使工程師能夠以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行電機(jī)，從而減小電機(jī)的尺寸和減輕重量。要了解并縮短控制環(huán)路延遲，您必須了解控制環(huán)路信號(hào)鏈及其各個(gè)階段，如圖 1 所示。