瑞薩三合一驅(qū)動單元方案，助力電動車輕盈啟航

如今，電動汽車驅(qū)動器正在從傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)過渡到集中式架構(gòu)。在傳統(tǒng)的電動汽車設(shè)計(jì)中，逆變器、車載充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵部件往往采用分布式布局，各自獨(dú)立工作，通過復(fù)雜的線束相互連接。這種設(shè)計(jì)方式不僅繁雜笨重，且維護(hù)起來也異常復(fù)雜。在這種情況下，X-in-1技術(shù)應(yīng)用而生。X-in-1技術(shù)是一種動力傳動系統(tǒng)的集成技術(shù)，?旨在將多個(gè)動力傳動組件集成到單一的系統(tǒng)中，?以提高整體性能、?減少體積和重量。?

基于X-in-1技術(shù)，瑞薩推出三合一電動汽車單元解決方案，該方案將多個(gè)分布式系統(tǒng)集成到一個(gè)實(shí)體中，包括車載充電器，牽引電機(jī)控制，以及DC/DC轉(zhuǎn)換器。這種集成極大簡化了車輛組裝難度，同時(shí)也降低了系統(tǒng)成本。

該方案采用適用于HEV/EV電機(jī)控制的高端車載微控制器RH850/C1M作為核心控制。RH850/C1M的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（RDC2）和增強(qiáng)電機(jī)控制單元（EMU2）可降低CPU負(fù)載，只需與CPU進(jìn)行少量交互即可有效控制電機(jī)。在MCU供電方面，方案采用RAA270000KFT電源管理IC。其包含兩個(gè)集成的電流模式DC/DC轉(zhuǎn)換器、四個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器和兩個(gè)線性跟蹤器，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓器的過壓、欠壓檢測等多種檢測和診斷功能。

在負(fù)載電源轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)中，本方案采用PFC+LLC架構(gòu)，并搭載TP65H035G4WS 650V 35mΩ氮化鎵FET、RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET、ISL28214運(yùn)算放大器以及ISL81802雙通道同步降壓控制器。

其中，ISL81802是一款雙通道同步降壓控制器，采用峰值電流模式控制，兩個(gè)輸出具有相位交錯(cuò)功能。每個(gè)輸出都有配備了電壓調(diào)節(jié)器、電流監(jiān)視器和平均電流調(diào)節(jié)器，以提供獨(dú)立的平均電壓和電流控制。內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL）振蕩器可確保100kHz至1MHz的精確頻率設(shè)置，并且振蕩器可與外部時(shí)鐘信號同步，以實(shí)現(xiàn)頻率同步和相位交錯(cuò)并聯(lián)應(yīng)用。

在牽引逆變器的設(shè)計(jì)上，本方案采用RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET和ISL78434半橋NMOS FET驅(qū)動器。ISL78434半橋NMOS FET驅(qū)動器具有雙獨(dú)立輸入，可分別用于控制高側(cè)和低側(cè)驅(qū)動器，能夠?yàn)槊總€(gè)柵極驅(qū)動器提供獨(dú)立的拉電流和灌電流引腳。

隨著電動汽車市場競爭的加劇，X-in-1技術(shù)的應(yīng)用將變得更加廣泛。在這一背景下，瑞薩將繼續(xù)憑借其在微控制器（MCU）、電源管理IC、模擬與混合信號IC以及連接等領(lǐng)域的深厚積累，積極應(yīng)對市場挑戰(zhàn)，為電動汽車制造商提供全面的技術(shù)支持與產(chǎn)品服務(wù)。