EVパワー・インバーター制御リファレンス・プラットフォームGen 2

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この第2世代の車載グレードIGBT/SiC-EVパワー・インバータ制御用リファレンス・プラットフォームには、次の変更が加えられています。

  • 標準フォーム・ファクタのP6 HybridDriveパワー・モジュール準拠により、onsemi VE-Trac™やInfineon HybridPACK™ IGBTモジュールなど、またはCree SiCダイを使用したStarPower P6モジュールでの評価が容易に
  • GD3100ゲート・ドライバからGD3160への移行により、効率とIGBT/SiC互換性が向上
  • THA1100によるEtherentインターフェース機能の追加
  • より高い出力電圧、より高い電力密度に対応
  • MCUにSWレゾルバを組み込んでHWレゾルバを不要にすることで、システムIPの部品表 (BOM) を削減

自動車オペレーターやシステムを保護する高いレベルの機能安全性を第1世代と同様に確保するために、ASIL C/D EVインバーターの導入を検討しているお客様向けのイネーブルメント・キットの一部として、システムレベルの機能安全ホワイトペーパー、デバイスのFMEDA、およびセーフティ・ランタイム・フレームワークを提供しています。

機能安全コンサルティングとセーフティ・ソフトウェアは、プラットフォームで利用可能なオプションのアドオン・サービスです。

このプラットフォームは、IGBTインバーター制御システム・ソリューションの開発に向けて検証済みおよびダイノ・テスト済みの包括的な基盤を提供します。

包括的なインバーター制御リファレンス・プラットフォームをVepco Technologies Inc.から入手できます。これには、4つのボードと、IGBTモジュール、DCリンク・キャパシタ、バス・バー、冷却プレート、モーター・オプション、ケース、およびソフトウェアが含まれています。

ブロック図

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EV-INVERTERHDBTのブロック図

EV-INVERTERHDBT Block Diagram

EV-INVERTERHDのブロック図

EV-INVERTERHD Block Diagram
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対応製品

プロセッサ＆マイクロコントローラ

超高信頼性MPC57xx MCU

  • MPC5775B-E: MPC5775B and MPC5775E Microcontrollers for Battery Management Systems (BMS) and Inverter Applications

パワーマネージメント

セーフティSBC

  • FS6500: CAN FDトランシーバを備えたグレード1およびグレード0のセーフティ電源システム・ベーシス・チップ

パワートレイン＆エンジン制御

  • GD3160: SiC MOSFET用のセグメント化ドライブを備えた高度な高電圧絶縁ゲート・ドライバ

インターフェース

車載用イーサネットPHY

  • TJA1100: TJA1100、IEEE 100BASE-T1準拠、車載用イーサネットPHYトランシーバ

3.3 V/5 V IO CANトランシーバ

  • TJA1051: High-Speed CAN Transceiver

特長

イネーブルメント・キット（EV-INVERTERHDBT = IGBTバージョン、EV-INVERTERHD = SiCバージョン）:

  • 2枚のプリント基板と基本ソフトウェアの三相モーター・ソフトウェアが含まれ、NXPインバーター制御ソリューションを使用した社内インバーター設計を迅速に開発可能
  • イネーブルメント・キットに含まれる各ボードについて、ハードウェア回路図、PCBレイアウト、ガーバー・ファイルを保護されたウェブサイトからダウンロード可能
  • パワー・モジュール（IGBTまたはSic）、リンク・キャパシタ、バス・バー、および冷却器具は含まれておらず、お客様が用意するか、パートナーのVepcoを通じて購入可能

概要

  • イネーブルメント・キットに含まれる各ボードについて、ハードウェア回路図、PCBレイアウト、ガーバー・ファイルを保護されたウェブサイトからダウンロード可能

MCU制御ボード (EV-CONTROLEVMHD)：

  • 4つの主要なNXP集積回路、インターフェース・コネクタ、および電流センサを搭載
  • MPC5775Eは、モーター制御向けの32ビットPower Architecture©デュアルコアASIL D MCUで、最大264 MHz/コアのパフォーマンス、CSEセキュリティ、eTPUタイマ、ソフトウェア・レゾルバ、および拡張性の高いソリューションを提供
  • FS65xxシステムベーシス・チップ (SBC) は、MCUに電力を供給しながら、エネルギー消費を最適化し、低電圧側の監視と保護を提供
  • TJA1051トランシーバは、自動車業界の高速CANアプリケーション向けに設計され、MPC5775EおよびCANプロトコル・コントローラに差動送受信機能を提供。代替通信プロトコルとして、100BASE-TI対応の車載イーサネットPHYチップであるTJA1100HNZにより、車載ユース・ケース向けに最適化されたシングルポートPHYも提供
  • インターフェース・コネクタは、モーター制御入力用の23ピン・コネクタ
  • 3つのLEM電流センサがボードに組み込まれ、±900アンペアの測定範囲を提供

パワー・モジュール用ドライバ制御ボード（EV-POWEREVBHDBT：IGBTバージョン、EV-POWEREVBHD：Sicバージョン）:

  • 業界標準のP6HD IGBTパワー・モジュールのフットプリントに準拠して設計され、onsemi VE-Trac™やInfineon HybridPACK™ IGBTパワー・モジュール、およびCree 1200 V/600 A 13 mΩ SiC MOSFETダイを搭載したStarPower P6 (HybridPACK™ Drive) モジュールと互換性を確保
  • IGBTおよびSiC MOSFET向けの高度なシングルチャネル・ゲート・ドライバGD3160を搭載
  • ガルバニック絶縁と低オン抵抗の駆動トランジスタを搭載し、高い充放電電流、低い動的飽和電圧、レール・ツー・レールのゲート電圧制御を提供
  • 重大な障害を自律的に管理し、INTBピンとSPIインターフェースを介して障害とステータスを報告
  • 絶縁トランスとフライバック・コントローラを介してゲート電圧を供給

イネーブルメント・ソフトウェア (SW) の機能：

  • NXP SDKに、量産対応SPCE/CMMIクラスBおよびMISRA 2012準拠の低レベルSDKデバイス・ドライバが付属
  • 永久磁石同期モーター (PMSM) または誘導モーターを駆動するための三相インバーターのシステム構成および基本制御を可能にするソフトウェア
  • モーター位置検出用のSWレゾルバ・デジタル・コンバータ (RDC) 用の特殊機能ドライバ。ゲート・ドライバ制御用のeTPUに追加のHWレゾルバや高精度PWM SWの実装は不要
  • 機能アプリケーション・レイヤごとにプラットフォームのモーター動作を制御する関数呼び出しを備えたインバーター・サービス・ミドルウェア
  • 高精度モーター駆動制御のための高度なAMMCLIB最適化ソフトウェア・ライブラリ
  • インバーター・プラットフォームを操作および監視するためのFreemasterグラフィカル・ユーザー・インターフェース

機能安全

  • 小型でコンパクトな10 ICシステムのフットプリントでASIL C/D準拠に対応
  • グレード0機能を備えた堅牢なフェイル・サイレントSBC
  • 機能安全ケースおよびイネーブルメント・ソフトウェア（API付き）
  • お客様が目標とするセーフティ・コンセプトを満たせるよう支援するNXPの機能安全コンサルティング・サービス（詳細については、営業担当者にお問い合わせください）

関連資料

  • インバーター制御ハードウェア設計パッケージ（回路図、PCBレイアウト、ガーバー・ファイル）
  • NXPデバイスのデータシート
  • NXPデバイスの機能安全に関するドキュメント
  • NXPデバイスのソフトウェア・ドライバ（GD3160およびFS65）
  • サービス・レベル、SDK、ドライバを含むインバーターBSW
  • Freemaster GUIとインバーターのサンプル・アプリケーション・ソフトウェア
  • 車載用演算/モーター制御ライブラリ (AMMCLIB)
  • 制御、ドライバ、RDC ボードを含むハードウェア・イネーブルメント・キット
  • イネーブルメント・キットのユーザー・ガイド
  • システム設計ガイドのアプリケーション・ノート
  • インバーターBSWのユーザー・マニュアル

購入オプション

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  • EV Power Inverter Control Reference Platform Gen 2 (IGBT Version).

    • MCU制御ボード (EV-CONTROLEVMHD)
    • ドライバ制御ボード (EV-POWEREVBHDBT) は、Infineon HybridPACK™およびonsemi（VE-Trac™ SSDCパワー・モジュール）の業界標準IGBT P6パワー・モジュールのフットプリントに適合
    • 基本的な三相ソフトウェア
    • 回路図、ガーバー・ファイル、およびユーザー・マニュアル
    • システム・セーフティの概念に関するアプリケーション・ノート
    • 回路図および設計ファイルは購入時に利用可能
    • 開発用スイートのダウンロード権の登録ID（アクティベーション時にダウンロード可能）

    注：メカニカル・シャーシ、リンク・キャパシタ、バス・バー、冷却器具、およびパワー・モジュールは含まれていませんが、包括的なインバーター・アセンブリを提供するパートナーVepco を通じて購入可能

    詳細については、サポートまたは営業担当者にお問い合わせください。

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  • EV Power Inverter Control Reference Platform Gen 2.

    • MCU制御ボード (EV-CONTROLEVMHD)
    • ドライバ制御ボード (EV-POWEREVBHD) は（HybridPACK™Drive）StarPower P6モジュールのフットプリントに適合
    • 基本的な三相ソフトウェア
    • 回路図、ガーバー・ファイル、およびユーザー・マニュアル
    • システム・セーフティの概念に関するアプリケーション・ノート
    • 回路図および設計ファイルは購入時に利用可能
    • 開発用スイートのダウンロード権の登録ID（アクティベーション時にダウンロード可能）

    注：メカニカル・シャーシ、リンク・キャパシタ、バス・バー、冷却器具、およびパワー・モジュールは含まれていませんが、包括的なインバーター・アセンブリを提供するパートナーVepco を通じて購入可能

    詳細については、サポートまたは営業担当者にお問い合わせください。

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