Contrôle, pilotage de grille et étage de puissance délivrés par un seul fournisseur, telle est l’ambition du fournisseur de semi-conducteurs Microchip sur le marché des chargeurs embarqués dans les véhicules électriques et les véhicules électriques hybrides rechargeables. Ce chargeur embarqué convertit le courant alternatif en courant continu pour recharger la batterie haute tension de l'automobile.

Pour faciliter le développement de ce type de système, Microchip propose aux concepteurs une solution de chargeur embarqué qui utilise une intégration de dispositifs de conversion numérique/analogique, de connectivité et d'alimentation qualifiés pour l'automobile.

Dans le détail, cette proposition s’appuie sur un contrôleur de signal numérique, le circuit dsPIC33C, qualifié AEC-Q100 et doté d’un cœur DSP hautes performances, de périphériques de modulation de largeur d'impulsions (PWM) haute résolution et de convertisseurs analogique-numérique (CAN) haute vitesse. La puce est optimisée pour les applications de conversion de puissance avec un respect des aspects liés à la sécurité fonctionnelle et la prise en charge de l’écosystème Autosar.

En outre, la solution repose sur un pilote de grille SiC isolé (circuit MCP14C1), qualifié AEC-Q100 lui aussi. Celui-ci est proposé dans un boîtier SOIC-8 “large” prenant en charge une isolation renforcée, mais aussi dans un boîtier SOIC-8 “étroit” prenant en charge une isolation de base. Compatible avec le DSC dsPIC33, ce circuit simplifie la mise en œuvre et élimine le besoin d'une diode externe. L'isolation galvanique est obtenue en tirant parti de la technologie d'isolation capacitive, qui se traduit par des immunités élevées au bruit et aux transitoires en mode commun.

Le circuit Mosfet mSiC complète l’ensemble. Il comprend cinq câbles de détection de source parallèles pour réduire les pertes de commutation, augmenter la capacité de courant et diminuer l'inductance, avec une prise en charge des tensions de batterie de 400 V et 800 V.

Selon Microchip, cette solution est conçue pour augmenter l'efficacité et la fiabilité d'un système OBC (On Board Charger), notamment grâce à des fonctions de contrôle avancées du DSC dsPIC33, à l'isolation renforcée haute tension du pilote de grille MCP14C1 avec une immunité au bruit robuste, aux pertes de commutation réduites grâce au Mosfet mSiC, ainsi qu'à des capacités de gestion thermique améliorées. Afin de simplifier la chaîne d'approvisionnement pour les utilisateurs, Microchip fournit également les technologies clés qui prennent en charge les autres fonctions d'un OBC comme par exemple les interfaces de communication, la sécurité, les capteurs, la mémoire et la synchronisation.

Parallèlement, en vue d’accélérer le développement et les tests système, Microchip propose des modules logiciels prêts à l'emploi pour la correction du facteur de puissance (PFC), la conversion DC-DC, les algorithmes de communication et de diagnostic.

« Microchip a créé une équipe E-Mobility avec des ressources spécifiques pour soutenir ce marché en croissance, identifié comme une tendance de grande ampleur, détaille Joe Thomsen, vice-président de l'unité commerciale Contrôleurs de signaux numériques de Microchip. Ainsi, en plus de fournir le contrôle, le pilotage de grille et l'étage de puissance pour un OBC, nous pouvons également proposer aux équipes de conception la connectivité, la synchronisation, les capteurs, la mémoire et des solutions de sécurité. »