자동차 시스템의 미래를 선도하는 TI, 전기차 시스템을 위한 아날로그 솔루션 출시

TI는 배터리 관리 및 트랙션 인버터 시스템 용으로 완벽하게 테스트를 거친 레퍼런스 디자인과 첨단 모니터링 및 보호 기능을 통합한 새로운 아날로그 IC를 출시한다고 밝혔다. 이들 레퍼런스 디자인과 IC 제품을 사용함으로써 이산화탄소(CO2) 배출을 절감하는 것은 물론 하이브리드/전기차(HEV/EV)의 주행 거리를 늘릴 수 있다.

BMS 개발 시간 단축 및 업계에서 가장 높은 정확도
6개~96개 직렬 셀 감시 회로로 확장 가능한 TI의 새로운 배터리 관리 시스템(BMS) 레퍼런스 디자인은 최신 BQ79606A-Q1 정밀 배터리 모니터와 밸런서를 기반으로 하고 있다. 이 레퍼런스 디자인을 사용함으로써 엔지니어들이 자동차 디자인을 더 빠르게 개발해 시장에 내놓을 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 데이지 체인 구성의 배터리 모니터링을 구현함으로써 3개~378개 직렬 셀로 이루어진 12V~1.5kV 리튬이온 배터리 팩 용으로 정확도와 신뢰성이 우수한 시스템 디자인을 달성할 수 있다는 장점이 있다.

고도로 집적된 BQ79606A-Q1은 온도, 전류, 전압을 더욱 정확하게 모니터링함으로써 배터리 수명과 주행 거리를 극대화한다. 또한, BQ79606A-Q1 배터리 모니터링 디바이스는 안전 상태 통신 기능을 포함하므로 ISO 26262 자동차 표준에서 정의하고 있는 가장 높은 수준의 기능적 안전성 요건인 ASIL D(Automotive Safety Integrity Level D)를 수월하게 충족할 수 있다.

트랙션 인버터 시스템으로 신뢰할 수 있는 열 관리
전기차의 트랙션 인버터와 배터리를 통해서 수 킬로와트(kW)의 전력을 필터링하다 보면 고온으로 인해 고가의 민감한 파워트레인 장치들이 손상될 위험이 있다. 따라서, 자동차 작동은 물론 운전자와 탑승자 보호 측면에서 열 관리는 매우 중요하다.

새롭게 출시된 TI의 정밀 아날로그 출력 온도 센서 제품인 TMP235-Q1은 48V 스타터 제너레이터와 같은 파워트레인 시스템을 과열로부터 보호해 준다. TMP235-Q1 센서는 저전력이면서 대기정지 전류 (Quiescent Current) 소모(9µA)도 낮고 정확도는 높아서 (-40C~150C에 걸쳐서 정격 0.5부터 최대 2.5C 정확도) 트랙션 인버터 시스템으로 하여금 온도 급등에 대응하거나 적절한 온도 관리 테크닉을 적용할 수 있도록 해준다.

트랙션 인버터 시스템의 공간 차지 없이 보호기능 향상
TMP235-Q1 온도 센싱 디바이스는 최근 새롭게 출시된 UCC21710-Q1과 UCC21732-Q1 게이트 드라이버와 결합해서 더 작고 더 효율적인 트랙션 인버터 디자인을 설계할 수 있다. 이들 디바이스는 IGBTs 및 실리콘 카바이드(SiC) FET 용으로 센싱 기능을 통합한 최초의 절연형 게이트 드라이버 제품으로서, 최대 1.5kVRMS로 동작하는 애플리케이션이다. 이를 통해, 우수한 시스템 신뢰성을 제공하며 5.7kV 정격 절연 전압으로 12.8kV를 넘는 우수한 절연 서지 보호가 가능하다. 또한 과열 상태를 신속하게 감지할 수 있으며 안전하게 시스템을 셧다운 할 수 있다.

또한, TI는 IGBT/SiC 게이트 드라이버 용으로 전원 스테이지를 통합하여 곧바로 자동차 12V 배터리로 구동할 수 있도록 컴팩트한 바이어스 전원 레퍼런스 디자인을 제공한다. 이 레퍼런스 디자인은 역 극성 보호(reverse-polarity protection), 전기 트랜션트 클램핑, 과전압 및 저전압 보호 회로를 포함한다. 이 컴팩트한 레퍼런스 디자인은 100V 1.5A 내압의 통합 금속산화물 반도체전계 트랜지스터 (MOSFET)를 내장한 65-VIN PSR 플라이백 컨버터인 LM5180-Q1을 기반으로 한다.

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