正在解锁高压电源

借助专为满足高压系统需求而设计的器件,实现卓越的可靠性

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充分利用您的高电压设计

设计高电压应用面临一系列独特的挑战。这就是我们的电源转换、电流和电压检测、隔离和实时控制技术协同工作以简化高电压设计的原因,帮助您实现超高效率和可靠性。

为什么选择 TI 进行高电压设计?

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内置可靠性

凭借数十年的制造经验,我们的解决方案可提供成本和性能优势,同时保持高压系统必备的可靠性。

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专用器件产品系列

从电源转换到检测、隔离和实时控制,我们的模拟和嵌入式器件可协同工作,从而简化高电压设计。

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端到端系统技术知识

我们的端到端系统专业知识和设计资源有助于简化高电压设计并缩短面市时间。 

满怀信心地设计高压系统

高效的电源转换

在对系统效率、可靠性和安全性至关重要的高电压设计中,更大限度地降低功率损耗至关重要。查看以下资源,了解如何提高系统效率并更大限度地降低开关和传导损耗,并了解我们的高压电源转换产品系列和技术。

详细了解:

白皮书
简化高压系统中的电源转换
了解最新的元件、拓扑和系统级创新如何简化高压汽车和工业应用中的电源设计。
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电子书
IGBT 和 SiC 栅极驱动器基础知识
了解将我们的隔离式栅极驱动器与适用于高压应用的 IGBT 和 SiC 功率 FET 配对的优势。
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精准检测

在高电压应用的典型恶劣环境条件下,精确的电流、电压和温度检测在提高设计可靠性方面发挥着至关重要的作用。通过以下资源了解如何简化使用检测技术实现高电压设计,并了解我们的电流、电压和温度检测产品。

详细了解:

博客
应对 HEV/EV 中的高压电流检测设计挑战
了解如何克服高电压电流检测中的关键挑战并简化您的设计流程。
模拟设计期刊
在电机驱动器中使用隔离比较器进行故障检测
了解如何在电机驱动器中使用隔离式比较器进行故障检测。
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可靠隔离

在高电压应用中,安全性至关重要。了解如何使用全新隔离技术来确保这些系统的安全,并了解我们的高压隔离产品和技术。

详细了解:

博客
如何设计具有更高可靠性的高压系统
了解我们的隔离技术如何在降低解决方案尺寸和成本的同时帮助提高可靠性。
视频
设计造就不同
观看此短视频,了解必须在哪些方面创新来确保隔离设计的可靠性和可购性

低延迟实时控制

高压系统依赖于复杂的电源拓扑,需要专用的控制技术来提高可靠性。了解如何使用专为提高效率和功率密度而设计的先进微控制器更大限度地优化您的高电压电源设计,并了解我们的实时控制产品和技术。

详细了解:

技术文章
实时控制技术如何实现可靠且可扩展的高压设计
本文将讨论数字电源控制在高压应用中的一些优势,并演示其如何助力先进电源系统的安全高效运行。
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博客
利用 C2000 实时 MCU 提高 GaN 数字电源设计实用性
了解如何将基于 GaN 的电源设计与我们的一款 C2000™ 微控制器配合使用,以更大限度地提高效率。
应用手册
使用 C2000™ 实时微控制器的基本开发指南 (Rev. F)
了解 C2000 实时 MCU 如何实现稳健的高性能应用,例如电机控制、高压电源、可再生能源等。
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客户成功案例

了解我们的客户对 TI 高电压技术的看法,以及该技术如何帮助客户实现更安全、更可靠、更高效的高电压设计。

Delta

"GaN 的应用融合了 Delta Electronics 在高效电力电子装置领域的核心专业知识,用于更大限度地提高功率密度,同时不会降低效率性能。归根结底,GaN 技术打开了通往新产品世界的大门,而这在此之前是不可能的。"

- Kai Dong | Delta Electronics,定制设计业务部研发经理

阅读案例研究

Ecoflow

“Ecoflow 的新型 PowerStream 微型逆变器采用 TI 的高电压技术,包括氮化镓 (GaN) FET、C2000™ 实时 MCU、数字隔离器和隔离式栅极驱动器。通过使用 TI GaN,我们设计的微型逆变器变得更紧凑、更高效、更可靠。TI 的 C2000 MCU 帮助我们实现了先进的控制算法,从而使微型逆变器变得更加智能。所有这些都有助于我们制造出易于使用的极具竞争力的产品。Ecoflow 致力于在太阳能市场中不断创新,并期待与 TI 合作,将他们的先进技术融入我们未来的太阳能应用中。”

- Shida Gu | Ecoflow 电源硬件工程师

查看太阳能解决方案

了解特色应用

HEV/EV 逆变器和电机控制
提升系统级效率,更大程度地提高功率密度
太阳能系统和储能系统
利用我们的 GaN FET 以及 IGBT 和 SiC 栅极驱动器和辅助电源产品系列提高功率密度
HEV/EV 电池管理系统 (BMS)
优化电池效率,轻松诊断和管理电池包的安全性
电动汽车充电基础设施
提高功率密度并减小直流壁式接线盒的尺寸
电力输送
在不影响可靠性的情况下在更小的空间内实现更大的功率

提升系统级效率,更大程度地提高功率密度

借助我们的高电压技术,为逆变器和电机控制系统提供可靠的解决方案。

优势:

  • 使用适用于 IGBT 和 SiC FET 的隔离式栅极驱动器提高系统级效率并监测故障情况。
  • 借助高性能实时微控制器实现新架构、增加行驶里程并提高功率密度。
  • 借助辅助电源解决方案优化系统成本并简化功能安全。
  • 使用我们的传感解决方案精确测量电流和电压,以提高系统效率、可靠性和性能。

特色资源

参考设计
  • PMP23223 – 具有辅助电源的智能隔离式栅极驱动器参考设计
  • PMP22817 – 带集成变压器的汽车类 SPI 可编程栅极驱动器和辅助电源参考设计
  • TIDM-02009 – 经过 ASIL D 等级功能安全认证的高速牵引和双向直流/直流转换参考设计

利用我们的 GaN FET 以及 IGBT 和 SiC 栅极驱动器和辅助电源产品系列提高功率密度

凭借我们的高电压电源转换以及电流和电压检测技术,借助可靠的太阳能和存储系统助力构建更可持续的未来。

优势:

  • 借助我们的 GaN FET、SiC 和 IGBT 栅极驱动器和辅助电源以及高级实时控制微控制器,提高功率密度。
  • 实现快速而精确的电流检测,可满足控制环路、电弧检测和绝缘要求。 

特色资源

参考设计
  • TIDA-01606 – 10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
  • TIDA-010210 – 基于 GaN 的 11kW 双向三相 ANPC 参考设计
  • TIDA-010054 – 适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计

优化电池效率,轻松诊断和管理电池包的安全性

借助 BMS 解决方案克服影响电动汽车 (EV) 广泛应用的挑战,这些解决方案利用电流和电压检测以及隔离监控等关键 BMS 功能的技术突破。

优势:

  • 通过电池监测器和平衡器实现精确的电流和电压测量,以便高效管理电池包的安全性。
  • 通过固态继电器确保业界卓越的可靠性,提高 800V 电动汽车 BMS 的安全性,并将系统尺寸和成本缩减多达 50%。

提高功率密度并减小直流壁式接线盒的尺寸

借助可降低直流充电站和壁式充电盒成本、同时提高安全性和整体用户体验的设计,助力电气化的未来发展。

优势:

  • 借助我们的氮化镓 (GaN) FET、SiC 和 IGBT 栅极驱动器以及隔离式辅助电源产品系列,与您常用的宽带隙 IC 搭配使用。
  • 与基于 IGBT 的解决方案相比,提高功率密度,并使用 GaN 技术减小直流壁式接线盒的尺寸。
  • 利用业界先进的电流和电压检测技术,在电压域之间实现更可靠的数据传输。 

特色资源

参考设计
  • TIDA-01606 – 10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
  • TIDA-010210 – 基于 GaN 的 11kW 双向三相 ANPC 参考设计
  • TIDA-010054 – 适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计

在不影响可靠性的情况下在更小的空间内实现更大的功率

借助我们的高压电源转换和低延迟实时控制技术产品系列,创建更节能且保护良好的电源设计,实现更高的可靠性和功率密度。

优势:

  • 借助我们的 GaN 技术,实现超过 80 Plus® Titanium 的 96.5% 能效。
  • 借助我们的集成式栅极驱动器,降低寄生损耗并简化系统级设计。

特色资源

终端设备/子系统
参考设计
  • PMP23069 – 具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计
  • PMP23126 – 具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
  • PMP40988 – 变频、ZVS、5kW、基于 GaN 的两相图腾柱 PFC 参考设计

浏览特色高压产品

新产品 氮化镓 (GaN) 功率级 LMG3624 正在供货 具有集成驱动器、保护和电流检测功能的 650V 170mΩ GaN FET
新产品 隔离式栅极驱动器 UCC5880-Q1 正在供货 具有高级保护功能的汽车级 20A 隔离式实时可变 IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器
新产品 霍尔效应电流传感器 TMCS1123 正在供货 具有 AFR、基准和警报功能的 ±1300V 增强型隔离、80Arms 250kHz 霍尔效应电流传感器
新产品 光学仿真器 ISOM8110 正在供货 具有 100% 至 155% CTR 的直流输入、晶体管输出、单通道光耦仿真器
新产品 氮化镓 (GaN) 智能电源模块 (IPM) DRV7308 预发布 具有保护和电流检测功能的 650V、205mΩ 三相集成式 GaN 智能电源模块 (IPM)
新产品 隔离式电源模块(集成变压器) UCC33420-Q1 预发布 具有集成变压器的汽车级 5V/5V 1.5W 3kVrms 隔离式直流/直流模块

适用于高压的特色参考设计

参考设计
变频、ZVS、5kW、基于 GaN 的两相图腾柱 PFC 参考设计
该参考设计为高密度高效 5kW 图腾柱功率因数校正 (PFC) 设计。设计采用两相图腾柱 PFC,能在可变频率和零电压开关 (ZVS) 条件下运行。控制器采用新拓扑和改进型三角电流模式 (iTCM),能够减小尺寸并提高效率。设计方案为在 TMS320F280049C 微控制器内使用高性能处理内核,可在广泛的工作范围内保证效率。PFC 的运行频率范围为 100kHz 至 800kHz。峰值系统效率为 99%,该数值在 120W/in3 开放式框架功率密度下实现。
参考设计
高压电动汽车充电和太阳能中的绝缘监测 AFE 参考设计
此参考设计采用基于电桥的直流绝缘监测 (DC-IM) 方法,可实现精确的对称和非对称绝缘漏电检测机制,以及隔离电阻检测机制。我们推出了新一代隔离放大器和开关,无需热侧外部电源即可实现隔离。因此,MCU 可以从冷侧为隔离器件供电。绝缘监测诊断可直接由功率转换或充电协议 MCU 控制。
参考设计
固态继电器的过流和过热保护参考设计

本参考设计展示了如何实现固态继电器的过流和过热保护。本参考设计采用 TPSI3050-Q1 5kVRMS 增强型隔离开关驱动器。TPSI3050-Q1 器件集成了层压变压器以实现隔离,同时将信号和电源传输到次级侧。这样就无需使用任何隔离偏置电源。此外,TPSI3050-Q1 器件可以为位于高压 (HV) 侧的外部电路供电。此参考设计可在最大 4A 负载条件下支持高达 500VDC 或 350VAC 开关。

参考设计
采用 C2000™ MCU 的双向高密度 GaN CCM 图腾柱 PFC

此参考设计为3kW 双向交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级,采用 C2000™ 实时控制器和具有集成驱动器和保护功能的 LMG3410R070 氮化镓 (GaN)。此电源拓扑支持双向潮流(PFC 和并网逆变器)且使用 LMG341x GaN 器件,可提高效率并减小电源尺寸。该设计可利用切相和自适应死区时间提高效率,通过输入电容补偿方案提高轻负载下的功率因数,并借助非线性电压环降低 PFC 模式下的瞬态电压尖峰。此参考设计中的硬件和软件可帮助您缩短产品上市时间。

 

参考设计
10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
这一经过验证的参考设计概述了如何实现基于 SiC 的三级三相直流/交流 T 型逆变器级。50KHz 的较高开关频率减小了滤波器设计的磁性元件尺寸,并因此提高了功率密度。通过使用可降低开关损耗的 SiC MOSFET,可确保实现高达 1000V 的更高直流总线电压和更低的开关损耗,从而达到 99% 的峰值效率。此设计可配置为两级或三级逆变器。该系统由单个 C2000 微控制器 (MCU) TMS320F28379D 进行控制,可在所有运行模式下为所有电源电子开关器件生成 PWM 波形。

了解有关这些高压技术的更多信息

设计功耗更低、尺寸更小、更快更炫酷的系统。

以更低的系统成本实现更高的安全性和更可靠的隔离。

技术资源

博客
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高电压技术是构建更可持续未来的关键
随着电气化越来越普遍,半导体创新使我们能够安全可靠地与电动汽车、可再生能源和其他高压系统交互。阅读博客,了解更多信息。
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借助高压技术构建更可持续的能源生态系统
用于有效且高效地捕获、转换和输送能源的技术可助力实现从化石燃料到可再生能源的转变。阅读高压技术在这一转变中发挥的作用。
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GaN 带来电源管理变革的 3 大原因
在越来越多的应用中,氮化镓正在逐步取代硅。了解电路工程师对在设计中采用 GaN 感兴趣的三大原因。