El mercado de los vehículos eléctricos e híbridos enchufables sigue creciendo ya que el impulso de la descarbonización requiere soluciones sostenibles para reducir las emisiones. Una aplicación fundamental de los vehículos eléctricos es el cargador de a bordo, que convierte la CA en CC para recargar la batería de alta tensión del vehículo. Microchip Technology ha presentado una solución de cargador de a bordo (On-Board Charger, OBC) que utiliza una selección de sus dispositivos digitales, analógicos, de conectividad y potencia para automoción

como el DSC (Digital Signal Controller) dsPIC33C, el driver de puerta de SiC aislado MCP14C1 y MOSFET mSiC™ en un encapsulado estándar D2PAK-7L XL.

Esta solución está diseñada para aumentar la eficiencia y la fiabilidad del OBC gracias a las funciones de control avanzado del DSC dsPIC33 y el aislamiento reforzado de alta tensión del driver de puerta MCP14C1 con una fuerte inmunidad al ruido junto con las reducidas pérdidas de conmutación y la gestión térmica mejorada de los MOSFET mSiC. Para simplificar aún más la cadena de suministro a los clientes, Microchip proporciona las tecnologías clave en las que se basan otras funciones de un OBC, como interfaces de comunicación, seguridad, sensores, memoria y temporización.

Microchip ofrece una solución programable y flexible con módulos de software listos para usar destinados a conversión del factor de potencia, conversión CC/CC, comunicación y algoritmos de diagnóstico con el fin de acelerar el desarrollo y la comprobación del sistema. Los módulos de software en el DSC dsPIC33 están diseñados para optimizar el rendimiento, la eficiencia y la fiabilidad, además de ofrecer flexibilidad para su personalización y adaptación a los requisitos específicos del fabricante.

“Microchip ha creado un equipo especializado en megatendencias de electromovilidad que dispone de recursos especialmente destinados a este mercado en crecimiento, de ahí que además de proporcionar el control, el driver de puerta y la etapa de potencia para un OBC, también podamos dotar a los clientes de conectividad, temporización, sensores, memoria y soluciones de seguridad”, declaró Joe Thomsen, vicepresidente corporativo de la unidad de negocio de controladores de señal digital de Microchip. “Microchip, que es uno de los principales suministradores a fabricantes y proveedores de primer nivel en el sector de la automoción, ofrece soluciones integrales que agilizan el proceso de desarrollo, como productos homologados, diseños de referencia, software y un soporte técnico global.

Éstos son algunos de los principales componentes de esta solución OBC:

• El DSC dsPIC33C es conforme al estándar AEC-Q100 e incorpora un núcleo DSP de alto rendimiento, módulos PWM (Pulse-Width Modulation) de alta resolución y convertidores A/D (ADC) de alta velocidad, por lo que es óptimo para aplicaciones de conversión de potencia. Está preparado para seguridad funcional y es compatible con el ecosistema AUTOSAR®.

• El driver de puerta aislado MCP14C1 cumple el estándar AEC-Q100 y se suministra en un encapsulado ancho SOIC-8 con aislamiento reforzado y en un encapsulado estrecho SOIC-8 con aislamiento básico. El MCP14C1, que es compatible con el DSC dsPIC33, está optimizado para controlar MOSFET mSiC mediante UVLO (Undervoltage Lockout) para el driver de puerta con VGS = 18V dividido en terminales de salida, por lo que simplifica la implementación y elimina la necesidad de un diodo externo. El aislamiento galvánico se obtiene gracias a la tecnología de aislamiento capacitivo, que proporciona una fuerte inmunidad al ruido y una alta inmunidad frente a transitorios en como común (Common-Mode Transient Immunity, CMTI).

• El MOSFET mSiC en un encapsulado de montaje superficial D2PAK-7L XL que cumple AEC-Q101 incluye cinco terminales de detección de fuente en paralelo para reducir las pérdidas de conmutación, incrementar la capacidad de corriente y disminuir la inductancia. Este dispositivo admite unas tensiones de 400V y 800V en la batería.

Microchip ha publicado un documento de referencia que aporta más información sobre esta solución OBC, cómo optimiza el rendimiento del diseño y acelera su plazo de comercialización.

Herramientas de desarrollo
El DSC dsPIC33C es un dispositivo preparado para AUTOSAR y cuenta con el soporte del ecosistema de desarrollo MPLAB® que incluye MPLAB PowerSmart™ Development Suite.

Disponibilidad
Ya se encuentran disponibles los principales componentes para una solución OBC formada por el DSC dsPIC33C, el driver de puerta de SiC aislado MCP14C1 y el MOSFET mSiC en encapsulado D2PAK-7L XL. 

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