18 октомври 2025 ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ Фиг. 3. Демонстрационен кит на Microchip и Wuerth Elektronik за еFUse 400/800 V, 10 - 30 A. Източник: Microchip, Wuerth Electronik Фиг. 2. Блокова диаграма на STSPIN32F0x. Източник: STMicroelectronics електроника electronics интегрира мощен STM32 микроконтролер, съчетан заедно с 3фазен драйвер за N-MOSFET транзистори, (Фиг. 2). Това позволява да се реализира прецизен контрол върху въртящото се електромагнитно поле на ЕМ, чрез 6-стъпкови специализирани алгоритми за управление със или без използване на допълнителни сензори. Интегралната схема има вграден 3,3 V DC-DC понижаващ преобразувател/конвертор, както и 12 V LDO регулатор, които захранват микроконтролера, външната периферия и гейт драйверите на управляващите FET транзистори. Това повишава ефективността и намалява броя на дискретните компоненти и размера на печатната платка. Двете ИС STSPIN32F0B и STSPIN32F0A са с минимално работно напрежение 6,7 V, което съответства на две серийно свързани литиеви батерии. Това се вписва добре в различни приложения като дронове, стабилизирани камери, учебни роботи и дори вентилатори. В допълнение вграденият STM32 boot-loader дава възможност за безжично надграждане на съществуващия базов софтуер. Чипът STSPIN32F0A интегрира 3 операционни усилвателя, докато STSPIN32F0B разполага само с един, но пък има повече вход/изходи с общо предназначение (GPIO). ИС разполага с пълен комплект от защитни възможности – по максимален ток, максимална температура и късо съединение. Няма как да пропуснем и автомобилните електронни защити с приложение в ниско- и високоволтови електрически системи 48/400/ 800 V. Някои от тях допълват класическите термопредпазители, а други напълно ги заместват или дори са насочени към заместване на основните електромеханични релета и предпазители в модерните хибридни и изцяло електрически превозни средства. Демо китът на eFuse от Wuerth Elektronik и Microchip (с блокова схема представена на Фиг. 3). е типичен пример за подобна защита. Той предлага променлив профил за ограничение на тока, LIN комуникационен интерфейс за конфигуриране и диагностика и комутация на позитивната/висока или негативната/ниска верига. Времето на издръжливост на късо съединение е 10 us, номиналният ток е до 30 A, диапазонът на управляващото ниско напрежение за електрониката е от 9 до 16 V, а диапазонът за управлявано високо напрежение - от 200 до 900 V. Основната цел на подобна система е, разбира се, приложение в автомобилната индустрия, но тя успешно може да се използва и в стационарни системи за съхранение на енергия – ESS/BESS. Всички компоненти са избрани с автомобилен/AEC сертификат. Демо китът предлага шест варианта на спомагателни еFuse, които поддържат напрежения на шината от 400 и 800 V и номинален ток от 10, 20 или 30 A, с максимална честота на превключване до 20 kHz. Основните елементи включват Microchip PIC16F15345 (MCU), PIC10F322 (PWM), ATA663211 (LIN), както и съответните 700/1200 SIC ключови транзистори, например MSC035SMA070B4, както и трансформатор WЕ 760390014 (PWM). Подобни ИС, транзистори и контролери се разработват и предлагат от Murata, AKM, Infineon, TI – с различни функции, интерфейси и максимални възможности по напрежение/ток и скорост на превключване. Друго интересно приложение е така нареченият PRE-CHARGE или ограничителен резистор, през който се зарежда високоволтовият кондензатор (DC-LINK), свързан преди инвертора / ЕМ на електрически автомобил, с цел избягване на опасни за батерията преходни процеси при първоначално потегляне. Освен резистор, понякога се използват PTC резистори или комбинация от двата компонента, като те са специално проектирани и произведени за многократни и кратковременни претоварвания по ток. В по-съвременни разработки пасивните елементи се заменят от контролна ИС и FET транзистори, които са по-ефективни. Характерен пример е TPSI3050-Q1 на TI, който е модифициран eFuse, показан на Фиг. 4. Аналогични системи се наричат също Battery Protection Units (BPU) или с други подобни имена/съкращения, като всеки производител създава и Фиг. 4. Система за заместване на PRE-CHARGE резистора. Източник: Texas Instruments
RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=