解放高電壓的威力

透過為因應高壓系統需求而設計的裝置,實現卓越可靠性

充分運用您的高電壓設計

設計高電壓應用時會面臨一連串的特有挑戰。因此之故,我們的電源轉換、電流與電壓感測、隔離與即時控制技術可相互搭配運作,以簡化高電壓設計,協助您達到最高的效率與可靠性。

2023年10月12日 | 部落格

Technology that measures temperature, current and voltage can help accelerate the transition from fossil fuels to renewable energy sources. 

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為何您的高電壓設計需要選用 TI?

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內建可靠性

憑藉數十年的製造經驗,我們的解決方案可提供成本及性能優勢,同時維持高壓系統的必要可靠性。

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專業產品組合

從電源轉換到感測、隔離與即時控制,我們的類比與嵌入式裝置共同合作以簡化高電壓設計。

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端對端系統技術知識

我們的端對端系統專業與設計資源有助於簡化高電壓設計,並縮短上市時間。 

安心設計高壓系統

有效率的電源轉換

在以系統效率、可靠性與安全性為主要考量的高電壓設計中,減少功率損失至關重要。請查看以下資源,了解如何提升系統效率並將切換與傳導損失減到最少,以及探索我們的高電壓電源轉換產品組合與技術。

深入瞭解:

White paper
簡化高壓系統的電源轉換
了解最新的零組件、拓撲與系統級創新如何簡化高電壓汽車與工業應用的電源設計。
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E-book
IGBT & SiC Gate Driver Fundamentals
了解將我們的絕緣式閘極驅動器與 IGBT 和 SiC 功率 FET 配對用於高電壓應用的優勢。
PDF

準確感測

準確的電流、電壓及溫度感測對於在典型高壓應用之嚴苛環境條件下提高設計可靠性,扮演著關鍵角色。了解如何運用下方資源簡化高電壓設計的感測功能,並探索我們的電流、電壓及溫度感測產品。

深入瞭解:

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HEV/EV 的高電壓電流感測設計挑戰
了解如何克服高電壓電流感測的主要挑戰,以及如何簡化設計程序。
Analog Design Journal
Using isolated comparators for fault detection in electric motor drives
了解如何使用隔離式比較器進行電動馬達驅動的故障偵測。
PDF | HTML

可靠的隔離

在高電壓應用中,安全性是重中之重。了解如何利用最新隔離技術來保護這些系統的安全,並探索我們的高壓隔離產品和技術。

深入瞭解:

部落格
如何設計具更高可靠性的高壓系統
了解我們的隔離技術如何幫助提升可靠性,同時縮減解決方案尺寸及成本。
影片
設計不同
觀看這段短片,了解我們在隔離設計前端如何藉由創新保持可靠並且經濟實惠

低延遲即時控制

高壓系統需仰賴複雜的電源拓撲、並需採用專業控制技術以提升可靠性。了解如何利用專為提高效率與功率密度而設計的先進微控制器,將高壓電設計最大化,並探索我們的即時控制產品和技術。

深入瞭解:

部落格
以 C2000 即時 MCU 讓 GaN 型數位電源設計發揮更大功效
了解如何將 GaN 型電源設計與我們的其中一款 C2000™ 微控制器配對,將效率最大化。
Application note
The Essential Guide for Developing With C2000 Real-Time Microcontrollers (Rev. F)
了解 C2000 即時 MCU 如何實現穩健、高性能的應用,如馬達控制、高壓電、再生能源等。
PDF | HTML

客戶成功案例

了解我們的客戶對 TI 高電壓技術的看法,以及該技術如何幫助他們實現更安全、更可靠和更有效率的高電壓設計。

Delta

「GaN 應用融合台達電子的高效率電力電子核心專業技術,在不犧牲效率性能的情況下,實現最大的功率密度。GaN 技術開啟通往新產品世界的大門,將過去的不可能化為現實。」

- Kai Dong | Delta Electronics 客製化設計業務單研發經理

閱讀案例研究

Ecoflow

「Ecoflow 的新型 PowerStream 微型逆變器採用 TI 的高電壓技術,包括氮化鎵 (GaN) FET、C2000™ 即時 MCU、數位隔離器和絕緣式閘極驅動器。透過使用 TI GaN,我們得以讓微型逆變器更精巧、更有效率且更可靠。TI 的 C2000 MCU 幫助我們實作複雜的控制演算法,使微型逆變器變得更具智慧。這一切都使我們能夠製造出易於使用且具有競爭力的產品。Ecoflow 致力於在太陽能市場持續創新,並期待與 TI 合作,將其最新技術導入我們未來的太陽能應用中。」

- Shida Gu | Ecoflow 電力硬體工程師

檢視太陽能解決方案

探索精選應用

HEV/EV 轉換器與馬達控制
提升系統級效率並將功率密度最大化
太陽能及儲存系統
透過我們的 GaN FET 和 IGBT 與 SiC 閘極驅動器、偏壓電源供應來提高功率密度
HEV/EV 電池管理系統 (BMS)
最佳化電池效率、輕鬆診斷以及管理電池組安全性
EV 充電基礎架構
增加功率密度並縮小 DC 直流充電樁的尺寸
電力輸送
在更小空間中獲得更多功率,同時能維持高可靠性

提升系統級效率並將功率密度最大化

利用我們的高電壓技術,為逆變器與馬達控制系統實現最可靠的解決方案。

優點:

  • 以 IGBT 與 SiC FET 的絕緣式閘極驅動器提升系統級效率並監控故障狀況。
  • 透過高性能即時微控制器啟用新架構、加長行駛距離,並提高功率密度。
  • 以偏壓電源供應解決方案將系統成本最佳化,並簡化功能安全性。
  • 運用我們的感測解決方案準確地測量電流與電壓,以提升系統效率、可靠性及性能。

特色資源

參考設計
  • PMP23223 – Smart isolated gate driver with bias supply reference design
  • PMP22817 – Automotive SPI-programmable gate driver and bias supply with integrated transformer reference design
  • TIDM-02009 – ASIL D safety concept-assessed high-speed traction, bi-directional DC/DC conversion reference design

透過我們的 GaN FET 和 IGBT 與 SiC 閘極驅動器、偏壓電源供應來提高功率密度

利用我們的高電壓電源轉換及電流與電壓感測技術支援的可靠太陽能與儲存系統,打造更永續的未來。

優點:

  • 運用我們的 GaN FET、SiC 和 IGBT 閘極驅動器、偏壓電源供應和進階即時控制微控制器的產品組合,提高功率密度。
  • 進行快速且準確的電流感測,滿足控制迴路、電弧偵測及絕緣需求。

特色資源

參考設計
  • TIDA-01606 – 10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design
  • TIDA-010210 – 11-kW, bidirectional, three-phase ANPC based on GaN reference design
  • TIDA-010054 – Bi-directional, dual active bridge reference design for level 3 electric vehicle charging stations

最佳化電池效率、輕鬆診斷以及管理電池組安全性

利用 BMS 解決方案解決影響廣泛採用電動車 (EV) 的難題,而這些解決方案可利用最關鍵的 BMS 功能技術突破,例如電流與電壓感測與隔離監控。

優點:

  • 啟用準確電流與電壓量測,以電池監控器與平衡器有效管理電池組的安全。
  • 憑藉固態繼電器確保領先業界的可靠性、改善 800-V EV BMS 的安全性,並可將系統尺寸和成本降低 50% 之多。 

特色資源

參考設計
  • TIDA-050063 – High-voltage solid-state relay active precharge reference design

增加功率密度並縮小 DC 直流充電樁的尺寸

透過降低 DC 充電站和充電樁成本的設計,為電氣化的未來提供動力,同時改善安全性和整體使用者體驗。

優點:

  • 利用我們的氮化鎵 (GaN) FET、SiC 與 IGBT 閘極驅動器和隔離式偏壓電源的產品組合,與您偏好的寬能隙 IC 合作。
  • 透過 IGBT 型解決方案提高功率密度,並使用 GaN 技術縮減 DC 直流充電樁的尺寸。
  • 善用領先業界的電流與電壓感測技術,在電壓域間傳輸更可靠的資料。 

特色資源

參考設計
  • TIDA-01606 – 10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design
  • TIDA-010210 – 11-kW, bidirectional, three-phase ANPC based on GaN reference design
  • TIDA-010054 – Bi-directional, dual active bridge reference design for level 3 electric vehicle charging stations

在更小空間中獲得更多功率,同時能維持高可靠性

憑藉我們高電壓電源轉換及低延遲即時控制技術產品組合,建立具更高可靠性和功率密度、更高能源效率且受妥善保護的電源設計。

優點:

  • 藉助我們的 GaN 技術,以 96.5% 的能效獲得超過 80 Plus® 鈦金。
  • 利用我們的整合式閘極驅動器減少寄生損耗,並且簡化系統級設計。

特色資源

終端設備/子系統
參考設計
  • PMP23069 – 3-kW, 180-W/in3 single-phase totem-pole bridgeless PFC reference design with 16-A max input
  • PMP23126 – 3-kW phase-shifted full bridge with active clamp reference design with > 270-W/in3 power density
  • PMP40988 – Variable-frequency, ZVS, 5-kW, GaN-based, two-phase totem-pole PFC reference design

瀏覽精選高壓產品

新產品 Gallium nitride (GaN) ICs LMG3624 PREVIEW 650V 170mΩ GaN FET with integrated driver, protection and current sensing
Isolated gate drivers UCC5880-Q1 PREVIEW Automotive, 20-A, isolated real-time variable IGBT/SiC MOSFET gate driver with advanced protection
新產品 Hall-effect current sensors TMCS1123 ACTIVE ±1300V reinforced isolation, 80Arms 250kHz Hall-effect current sensor with AFR, reference and ALERT
新產品 Opto-emulators ISOM8110 ACTIVE DC input, transistor output, single-channel, opto-emulator with 100% to 155% CTR

高電壓的精選參考設計

Reference design
Variable-frequency, ZVS, 5-kW, GaN-based, two-phase totem-pole PFC reference design
This reference design is a high-density and high-efficiency 5-kW totem-pole power factor correction (PFC) design. The design uses a two-phase totem-pole PFC operating with variable frequency and zero voltage switching (ZVS). The control uses a new topology and improved triangular current mode (...)
Reference design
AFE for insulation monitoring in high-voltage EV charging and solar energy reference design
This reference design features an electric bridge DC insulation monitoring (DC-IM) method which allows an accurate symmetrical and asymmetrical insulation leakage detection mechanism and an isolation resistance detection mechanism. We present a new generation of isolated amplifiers and switchers (...)
Reference design
Overcurrent and overtemperature protection for solid-state relays reference design

This reference design shows how to achieve overcurrent and overtemperature protection for a solid-state relay. The reference design features the TPSI3050-Q1 5-kVRMS reinforced isolated switch driver. TPSI3050-Q1 device integrates a laminate transformer to achieve isolation while transferring signal (...)

Reference design
Bidirectional high density GaN CCM totem pole PFC using C2000™ MCU

This reference design is a 3.-kW bidirectional interleaved continuous conduction mode (CCM) totem-pole (TTPL) bridgeless power factor correction (PFC) power stage using a C2000™ real-time controller and LMG3410R070 gallium nitride (GaN) with integrated driver and protection. (...)

Reference design
10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design
This verified reference design provides an overview on how to implement a three-level three-phase SiC based DC:AC T-type inverter stage. Higher switching frequency of 50KHz reduces the size of magnetics for the filter design and enables higher power density. The use of SiC MOSFETs with switching (...)

進一步了解這些高電壓技術

以更少能源與更小體積設計更快速、更低溫的系統。

以更低的系統成本、更高的可靠性隔離提升安全性。

技術資源

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高電壓技術是使未來更能永續發展的關鍵
隨著電氣化變得越來越普遍,半導體創新有助於安全可靠地與電動車、再生能源和其他高壓系統互動。閱讀部落格以進一步了解。
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以高電壓技術打造更永續的能源生態系統
能有效且有效率地擷取、轉換和分配能源的技術,可實現從化石燃料到再生能源的轉變。閱讀高電壓技術在該轉變中所扮演的角色。
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GaN 將顛覆電源管理的 3 個原因
氮化鎵已在越來越多的應用中取代矽。了解電路工程師對將 GaN 納入設計感到興奮的三個原因。