1 簡介

牽引逆變器是電動車 (EV) 傳動系統的核心。因此逆變器在增加全球 EV 使用上扮演著十分重要的角色。牽引馬達可將電池或發電機的 DC 電源轉為 AC 電源，為永磁電機 (PMSM)、感應馬達(IM)、外激式同步馬達 (EESM) 和切換式磁阻馬達 (SRM) 等牽引驅動馬達驅動提供電力，以提供優異的扭力和加速能力。牽引逆變器也會在車輛滑行或煞車時轉換馬達的回收能量，並為電池充電。

在測量牽引逆變器性能時，需考量幾個重要設計優先順序與取捨：

• 功能安全與保全 – 功能安全設計通常採用 ISO 26262 或電子安全車輛侵入保護應用程序，其中包括安全診斷、系統級故障模式與影響分析、故障模式、影響和診斷分析，以及硬體安全模組 (HSM)。
• 重量與功率密度 – 寬能隙開關與動力系統整合是實現高功率密度逆變器設計的關鍵技術。OEM 的逆變器功率密度目標持續成長，例如美國市場在 2025 年前將達 100 kW/L。使用 SiC 可啟用 800-V DC 匯流排電壓，降低額定電流與線束。具備快速控制迴路的 MCU 讓您可使用高速輕量馬達與動力系統整合，例如與 DC-DC 轉換器整合的逆變器。
• 效率 – 系統效率包含再生煞車模式下的牽引逆變器效率、馬達效率和逆變器效率。
• 性能及可靠性 – 透過馬達扭力控制、電流感測迴路及馬達扭力暫態響應來測量逆變器系統性能。可靠性包含電源模組可靠性、馬達可靠性和隔離等。
• 系統成本 – 除了電動機和線束外，主要元件包括：
  • EMI 濾波器
  • DC 鏈路電容器
  • 匯流排
  • MCU 和控制電子元件
  • 電源模組和驅動平台電子元件
  • 電流感測器
  • 逆變器外殼和冷卻