當前汽車行業(yè)正在發(fā)生巨大的變化。由于政府正在尋求降低排放，該行業(yè)正在向電動汽車過渡。到 2025 年，預計將有多達30%的新車銷售為電動汽車。現在最大挑戰(zhàn)是成本。如今，每千瓦時的平均電價已超過1000美元。到2024年，價格預計將跌至100美元以下。隨著越來越多的公司接受電動汽車并對其技術進行創(chuàng)新，價格將繼續(xù)下降。而且，隨著價格的下降，電動汽車的行駛范圍正在增加?，F在最新的電動汽車一次充電可以行駛480公里以上。加上行駛距離和充電站數量的增加，越來越多的消費者希望能夠購買電動汽車。

電動汽車的偏置電源正在發(fā)生變化。工廠自動化和機器人等其他應用中的傳統(tǒng)電機控制使用具有多個輸出繞組的集中式電源為隔離式柵極驅動器提供電壓。雖然這些電路已經存在了幾十年而且眾所周知，但汽車對安全和冗余的嚴格要求以及追求更輕重量和降低高度的趨勢變得更加重要。簡而言之，具有外部變壓器的偏置電源（如反激式和推挽式控制器）的高度、重量和面積阻礙了其在輕量級電子產品中使用分布式架構。電動汽車動力系統(tǒng)需要采用更先進且體積更小的集成式變壓器模塊。

德州儀器（TI）9月28日推出了尺寸更小、精度更高的1.5W隔離式直流/直流偏置電源模塊UCC14240-Q1。UCC14240-Q1使用專有集成變壓器技術，可幫助設計人員將電源解決方案的尺寸減小一半，以便用于電動汽車、混合動力汽車、電機驅動系統(tǒng)和并網逆變器等高壓環(huán)境。

分布式電源架構：具有更高效可靠的系統(tǒng)

分布式系統(tǒng)優(yōu)勢眾多。傳統(tǒng)系統(tǒng)使用單一變壓器為各個組件供電，這給現實應用帶來了挑戰(zhàn)。一是單一變壓器體積大、成本高，并且占據相當大的空間，且在結構振動控制方面表現不佳。此外，一旦該變壓器或電源出現問題，整個系統(tǒng)亦會癱瘓。而在分布式系統(tǒng)中，如果某個偏置電源或柵極驅動器出現故障，其余五個偏置電源仍在工作，汽車也將進入安全模式，自動?？吭诼愤叺却乱徊讲僮鳌７植际郊軜媽崿F了體積更小、重量更輕，抗振性更佳的優(yōu)點。

電動汽車可能比內燃機汽車重30%到35%。這些電動汽車的電池很重，逆變器、車載充電器和其他子系統(tǒng)會給汽車增加重量。因此，尋找如何能夠進一步擴大續(xù)航里程的方式是至關重要的。使用類似寬禁帶半導體這樣的技術是電動汽車減輕重量的一個選擇。像SiC和GaN這樣的寬禁帶器件可以在更高的頻率下運行。因此，當你的開關在更高的頻率下運行時，集成的動力總成系統(tǒng)將車載充電器（OBC）和DC/DC轉換器結合在一起，磁性器件的尺寸會減小，從而減少變壓器的數量。最終，這些改進，如集成化、寬禁帶、更高的開關頻率等，肯定有助于增強汽車的續(xù)航能力或減輕重量，最終增加汽車的續(xù)航里程。

UCC14240-Q1：提升電源轉換效率

UCC14240-Q1專為雙輸出電壓設計，比如由正17V和負4V電壓驅動的碳化硅開關。正負電壓可通過外部電阻調節(jié)。該器件的開關頻率為13MHz，操作范圍為11~17MHz。該器件的變壓器與封裝會將初級至次級電容限制為3.5pF，這幾乎比競爭解決方案低了一個數量級。

UCC14240-Q1的輸出功率為1.5W。它可以更高的開關頻率運行，因此采用該器件的解決方案的效率大于60%，但真正重要的特性是UCC14240-Q1可以在高達105℃的環(huán)境溫度下以1.5W的功率運行。這是支持汽車應用中IGBT開關和寬帶隙器件的關鍵。

由于減輕了電源及系統(tǒng)的重量，再加上誤差不超過1%的高精度輸出電壓，UCC1420-Q1的驅動范圍可增加20%以上。使用類似SiC這樣的逆變開關，能以高精度、高效率的方式運行并直接影響牽引逆變系統(tǒng)的運行效率。

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