2021年4月28日，深耕于高压集成电路高能效功率转换领域的知名公司Power Integrations公司举办了线上新品发布沟通会，为大家介绍了“应用于铁路线的即插即用门级驱动器SCALE-2 1SP0630”、“反激式开关芯片InnoSwitch3-AQ”、“用于单相无刷直流电机驱动设计的BridgSwitch软件”的最新动态。在发布会上，Power Integrations资深技术经理阎金光(Jason Yan)先生详解了每款产品在创新方面的自身优势以及未来的发展方向和行业愿景。

 

应用于铁路线的即插即用门级驱动器SCALE-2 1SP0630

 

该模块专门为铁路工业行业进行设计，表面涂有保护涂层，防止性能受污染物、灰尘和潮湿的影响，哪怕在冷、热、湿度变化剧烈的严酷应用环境下也不影响其耐用性和可靠性。

 

SCALE-2 1SP0630驱动器以简单易用为设计宗旨，具备即插即用功能，高度集成的完善的保护特性可保证被驱动功率开关的安全性，实现安装后即可立即使用。其良好的可扩展性，易于实现多达三个功率模块的并联。据介绍，驱动器的安全可靠耐用性很大程度关联着逆变器的工作效率，Power Integrations公司推出的这款“即插即用”型门级驱动器SCALE-2 1SP0630，有效避免设计师可能遇到的集成困难，增强了器件的匹配性，有利于创造最大效益。

 

对于铁路行业市场的发掘，越来越多的厂商开始进入这一领域，并在该领域价值链上寻找自己的位置。耐用、可靠，简单易用并且使用寿命长可以说是SCALE-2 1SP0630这款驱动器的关键词了，20年到30年的预期寿命更是让人瞠目结舌，其为Power Integrations 为高速增长的铁路工业量身定制的解决方案。铁路市场的增长将为许多不同类型的供应商带来市场机遇，我们会继续期待Power Integrations公司带来更多的惊喜。

 

目前，1SP0630V及ISO6125R-33现已就绪批量生产。

反激式开关芯片InnoSwitch3-AQ

 

随着市场需求和行业发展，电动汽车逐渐在汽车市场占了一席之地。那么区别于传统燃油车的设计需求，电动汽车需要一个牵引逆变器将汽车内高压直流电源转换为交流电源，驱动电机产生动力。Power Integrations 公司的资深技术培训经理阎金光表示：“在汽车运行过程中为了应对特殊情况需要应急供电保持故障情况下的供电，这就需要在系统中具有一个应急电源，InnoSwitch3-AQ也就是对这种应用量身打造的”。ISO 26262的功能安全要求，当车内12V车载电池发生故障时，汽车内其它牵引逆变器的驱动及各项车辆控制功能不能受影响，否则会对使用者带来安全问题。InnoSwitch3-AQ 900V的产品就是用于应急电源应用。该应急电源的输入需要从动力电池，即高压母线提供供电。

 

就目前电动汽车市场而言，多数采用400V母线电压，这是消费类交通工具的工业标准。InnoSwitch3-AQ符合AEC-Q100标准，采取可拓展设计，支持外加的StackFET，以适应更高的800V的母线电压，出色的性能使其能够应用于商用或高性能交通工具中。更高的母线电压有利于实现更快的充电速度，更轻的整车重量。相较于400V母线电压的消费类交通工具工业标准母线方案，高母线电压的设计可使效率更高，热损耗低，同等条件下，电缆中电流更低，发热量更少 (I2R的损耗降低4倍)；同等需求下，电缆线束会变少，进而使整体重量更轻。

 

同以往的InnoSwitch产品一样，InnoSwitch3-AQ沿用了PI公司的高速FluxLink磁感耦合技术，FluxLink去除了光耦，确保精确的稳压精度‒即使在负载处于瞬态变化期间，相较于传统的初级检测方案，PI的InnoSwitch3-AQ + 叠加FET (Stack FET™）的方案优势更加明显。方案在保证总体元件数目很低的情况下拥有优秀的电压精度及稳压范围(<±2%)，还能实现多路输出。而同步整流的采用也大大提升了效率，对于电动汽车应用当中常见的高温应用环境有更好的适应性。

 

InnoSwitch3-AQ 900V外加StackFET的解决方案有利于改善INN3977CQ的应力和温升性能，选择不同耐压的StackFET也增加了设计的灵活性，使设计者可以根据需要调整其设计降额要求。设计者还可以通过选择不同耐压等级的StackFET进行成本优化，使其适用于不同母线电压的车型。InnoSwitch3-AQ的高效率特性可以在汽车应用中大大降低器件温度，满足汽车行业苛刻的散热要求，这也是PI多年来在电源控制领域一直在钻研深究的。通过汽车级认证的反激电控制器适合于母线电压增加的EPS使用需要，采用此方案的应急电源支持30 VDC至1200 VDC的输入电压范围，可以应对不同母线电压的电动汽车应用需求。

 

 

 

用于单相无刷直流电机驱动设计的BridgSwitch软件

 

随着新能源汽车、白色家电的高速发展，单相无刷直流电机在其市场上的应用越来越广泛。对电机及驱动电路的要求更加追求高效化、智能化，不仅是市场需求量增大，新的能效法规也给行业出了一个大难题。BridgSwitch IC 可以驱动单相或多相高压同步或异步电机，并支持所有常用的微控制器(MCU)和电机控制算法。单相电机以其高效运行、稳定可靠的特点大大节省了设计时间与成本，在家电中的应用前景越来越广阔。BridgSwitch支持在无需散热片的情况下驱动高达400W的电机应用，例如驱动单相或多相高压同步或异步电机。内部集成的FREDFET具有快速且超软恢复特性的二极管以及无损耗的电流检测，加速提升了效率并且使家电能够满足越来越严格的节能标准要求。其内部集成半桥电路的结构特点，使其特别适合于单相电机的驱动应用。

 

单相电机体积小、重量轻，控制方式更加简单。但电机的具体应用不同，需要对其转动特性进行不同的定制化设定。这就需要设计者对电机的控制软件进行相应的调整。目前市场上并没有适合于单相电机控制软件的设计调整工具，很多固化的软件仅适合于特定电机的工作，繁琐的程序及不同的电机特性要求导致设计者需要每次改变软件后重新进行编译。这大大增加了设计时间，并要求设计者具备专业的软硬件知识。另外，传统的逆变器驱动方案缺乏故障诊断功能，很多保护功能依赖于软件方式实现，根据IEC-60730，此类软件需要通过Class B的安全认证，那就需要耗费上2-3个月才可完成，增加了时间成本。

 

BridgeSwitch BLDC驱动产品系列提供了平台式解决方案，Power Integrations 公司的多年技术钻研使其无需散热器，有助于降低系统成本和重量。为了在电机市场帮助工程师减轻设计负担，提升研发效率，PI推出了使用BridgeSwitch的专门用于单相电机性能调试的控制软件。

 

Power Integrations推出的BridgeSwtich单相电机示例软件满足动态和静态性能分析，符合MISRA（电机工业软件可靠性协会）要求，软件采用图形界面（GUI）方式与用户交互对接。利用BridgeSwtich的故障监测功能，软件中可将多达九种的故障信息，以代码的方式传送至微处理器。极大地增加了系统可靠性，避免设计者走错弯路，大大缩短了新品的上市时间。由于BridgeSwitch基于硬件方式实现的故障诊断及保护特性，现款控制软件仅需满足Class A认证即可，可简化控制软件的认证过程和认证时间。

 

随着新兴行业的蓬勃发展，市场对电子元器件的要求越来越高，面对市场扑面而来的潜在机遇与挑战，Power Integrations将持续加大半导体市场的研究开发和技术成果转化，做好技术储备积累，满足市场需求，未来将会开发出更多关键部件应用于多个领域，为不同领域的客户提供更全面更专业的技术服务。