工厂自动化和机器人等应用中的传统电机控制使用具有多个输出绕组的集中式电源为隔离式栅极驱动器提供电压,而汽车对安全和冗余的严格要求以及追求更轻重量的趋势变得更加重要,这就需要先进的分布式系统,而传统具有外部变压器的偏置电源(如反激式和推挽式控制器)的高度、重量和面积阻碍了其在轻量级电子产品中使用分布式架构。电动汽车动力系统需要采用更先进且体积更小的集成式变压器模块。
分布式系统优势众多。传统系统使用单一变压器为各个组件供电,这给现实应用带来了挑战。一是单一变压器体积大、成本高,并且占据相当大的空间,且在结构振动控制方面表现不佳。此外,一旦该变压器或电源出现问题,整个系统亦会瘫痪。而在分布式系统中,如果某个偏置电源或栅极驱动器出现故障,其余五个偏置电源仍在工作,汽车也将进入安全模式,自动停靠在路边等待下一步操作。分布式架构实现了体积更小、重量更轻,抗振性更佳的优点。
具有顶尖水平的芯片厂商正在进行这方面的研发工作,目标是帮助客户集成动力系统,以降低成本,简化设计,提高功能安全和增强可靠性。动力系统集成还能够通过在更小的解决方案中实现更高的功率来扩展驱动范围,提高系统效率和功率密度。