每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)牽引逆變器都需要一個(gè)直流鏈路有源放電作為安全關(guān)鍵型功能。在以下條件和要求下，需要使用放電電路釋放直流鏈路電容器中的能量：
- 在緊急情況下或維修期間，系統(tǒng)中的電壓必須在 2 秒內(nèi)可安全觸摸
- 在車(chē)輛 key-off 時(shí)，直流鏈路電容器必須保持放電狀態(tài)
- 系統(tǒng)級(jí)安全要求 ASIL D
- 應(yīng)能夠獨(dú)立于 MCU 運(yùn)行，以防 MCU 發(fā)生失效
TI 有多種有源放電設(shè)計(jì)，可滿足不同的系統(tǒng)級(jí)要求：
- 使用 TPSI3050-Q1 的功率晶體管開(kāi)關(guān)控制。TPSI3050-Q1 增強(qiáng)型隔離式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)集成的 10V 柵極電源，無(wú)需輔助偏置電源即可驅(qū)動(dòng)放電電源開(kāi)關(guān)。
- 使用 AFE539F1-Q1 器件的受控 PWM。AFE539F1-Q1 智能 AFE 具有用于 PWM 和自定義波形發(fā)生器的內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器。該器件增加了編程和邏輯功能，無(wú)需在基于 DAC 的電路、基于 MCU 的電路和完全分立式電路之間使用軟件。圖 8-1 和圖 8-2 顯示了設(shè)計(jì)方框圖和測(cè)試波形。
CH1：AFE539F1-Q1 輸出
CH2：柵極驅(qū)動(dòng)器 (UCC27531-Q1) PWM 輸出
CH3：電阻分壓器之后的直流鏈路電壓
CH4：SiC FET 漏源電流
圖 8-2 測(cè)試波形
- 通過(guò)電源模塊上的線性偏置或基于 PWM 的脈沖線性開(kāi)關(guān)構(gòu)成短路，對(duì)功率級(jí)進(jìn)行放電。TI 具有三態(tài)功能的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器支持使用分立式模擬電路通過(guò)電源模塊進(jìn)行有源放電。放電曲線鏡像到電容器兩端的電流源基準(zhǔn)，其中 100μA 恒定灌電流代表 1A 恒定放電電流。柵極電壓穩(wěn)壓器會(huì)調(diào)節(jié)柵源極電壓，并將電源模塊驅(qū)動(dòng)到線性區(qū)域。
- 通過(guò)電機(jī)繞組進(jìn)行能量放電。可以將基于繞組的放電分成多個(gè)級(jí)。這些級(jí)包括快速放電級(jí)或總線電壓調(diào)節(jié)級(jí)。生成較大的 d 軸電流會(huì)快速降低直流鏈路能量，而 q 軸電流必須為零。TI Sitara 或 C2000 MCU 的快速環(huán)路控制和安全 隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器具有串行外設(shè)接口 (SPI) 可編程性，六個(gè) ADC 通道可提供可靠且平穩(wěn)的受控放電。