电动汽车 (EV) 电子工程师面临着降低牵引逆变器功率损失、提高系统效率的压力，可以延长里程，在市场上获得竞争优势。功率损耗越低，效率越高，因为它会影响系统的热性能，进而影响系统的重量、尺寸和成本。随着逆变器功率水平的提高，每辆车的电机数量增加，卡车向纯电动方向发展，人们将继续要求减少系统功率损失。

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过去，绝缘栅双极晶体管用于牵引逆变器 (IGBT)。然而，随着半导体技术的进步，碳化硅 (SiC) 金属氧化物半导体效应晶体管IGBT更高的开关频率不仅可以降低电阻和开关损耗，还可以提高功率和电流密度。在EV在牵引逆变器中驱动 SiC，特别是在功率级别>100kW和使用800V在电压母线的情况下，系统需要一个隔离栅极驱动器，具有可靠的隔离技术、高驱动能力和故障监控和保护功能。

牵引逆变器系统中的隔离格栅驱动器

图1所示的隔离格栅驱动集成电路是牵引逆变器电力输送解决方案不可或缺的一部分。格栅驱动器提供从低压到高压（输入到输出）的电气隔离SiC或IGBT三相电机半桥的高侧和低侧功率级，在发生各种故障时可实现监控和保护。

图 4:开关损耗与开关频率之间的关系

热耗散

功率损耗会导致温度升高，因此需要使用外部散热器或更厚的印刷电路板 (PCB) 铜层会使系统的热管理问题更加复杂。高驱动力有助于降低栅极驱动器的管壳温度，因此不需要昂贵的散热器或额外的散热器PCB接地层降低了栅极驱动器的接地层IC温度。在图5所示的热图像中，因为UCC5870-Q1的开关损耗较低，且在米勒平台的驱动电流较高，因此其运行温度降低了15℃。

图 5：UCC5870-Q1.驱动类似的竞争栅极驱动器SiC FET方面的热耗散

结语

随着EV牵引逆变器的功率增加到150kW在米勒平台区域选择具有超高驱动能力的隔离格栅极驱动器可以减少SiC MOSFET功率损耗，实现更快的开关频率，从而提高效率，增加新的EV车型里程。同时，TI符合功能安全标准的UCC5870-Q1和UCC5871-Q1 30A 提供了大量的设计支持工具来帮助简化设计。