為實現(xiàn)零排放的未來愿景，汽車行業(yè)正經歷著深刻的轉型。汽車制造商們面臨著加速推出差異化電動車型的壓力。恩智浦攜手Wolfspeed共同推出的經過全面驗證的800V牽引逆變器參考設計，旨在幫助電動汽車系統(tǒng)架構師克服技術障礙，促進汽車電氣化進程。

這款聯(lián)合開發(fā)的800V牽引逆變器參考設計是一個完整的系統(tǒng)解決方案，集成了基于Arm Cortex-M7的S32K39 MCU、符合功能安全標準的FS26系統(tǒng)基礎芯片和最新一代高壓隔離柵極驅動器GD3162。此外，它還包含Wolfspeed提供的1200V六組YM SiC功率模塊。該設計方案已經在Wolfspeed慕尼黑實驗室通過硬件在環(huán)(HIL)裝置進行了測試，在800V電池條件下實現(xiàn)了超過300kW的峰值功率輸出。

恩智浦高壓柵極驅動器的專有特性使得整體效率提升了約1%，這得益于其允許根據(jù)實時操作條件動態(tài)調整柵極驅動信號強度的能力，從而優(yōu)化了效率、開關速度以及電磁兼容性之間的平衡。根據(jù)全球統(tǒng)一輕型汽車測試程序(WLTP)，相比傳統(tǒng)電動汽車解決方案，此設計預計可增加大約14英里的續(xù)航里程。

安全性是該設計的重要考量因素之一，采用了符合高風險等級ASIL D的關鍵組件，并提供了詳細的FuSa文檔以簡化客戶的集成流程。例如，系統(tǒng)安全概念詳細說明了從假設的安全目標到硬件和軟件級別的安全要求。采用碳化硅(SiC)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅IGBT不僅提高了系統(tǒng)的可靠性和耐用性，而且Wolfspeed在其車規(guī)級YM封裝中應用了先進的封裝技術，進一步增強了系統(tǒng)的耐久性。

特別值得一提的是，1200V六組YM SiC功率模塊采用了直接冷卻銅針翅基板設計，這種設計簡化了系統(tǒng)組裝并顯著提升了熱性能。同時，使用氮化硅基板作為堅固的陶瓷材料，有效散發(fā)熱量，降低了系統(tǒng)工作溫度。另一個創(chuàng)新之處在于燒結芯片粘接技術的應用，確保了芯片與基板之間牢固結合，提供出色的導熱性和機械耐久性。

YM模塊采用銅頂側夾替代傳統(tǒng)焊線，極大地提高了載流能力和功率循環(huán)壽命，而優(yōu)化后的端子布局則減少了封裝電感，降低了電壓過沖，實現(xiàn)了超低開關損耗。硬質環(huán)氧樹脂封裝用于降低潛在的機械故障風險，提供卓越的防潮性能和結構完整性，使模塊使用壽命延長至同類競爭產品的三倍。

恩智浦與Wolfspeed的合作標志著汽車行業(yè)向電動化邁出了一大步。這一參考設計解決了提升能效、功能安全和長期可靠性等關鍵挑戰(zhàn)，確保電動汽車性能能夠與燃油車相媲美甚至超越。憑借動態(tài)柵極強度調節(jié)技術和先進的SiC功率模塊，這款參考設計成為電動汽車設計人員打造高效、安全電動車型的理想選擇，同時也保證了車輛在整個生命周期內的優(yōu)異性能表現(xiàn)。隨著電動汽車市場的不斷發(fā)展，這樣的技術創(chuàng)新將為實現(xiàn)更加環(huán)保的交通方式做出貢獻。