特斯拉Model3电机控制器硬件分析

Model 3 Inverter将驱动部分和控制部分设计在一块板上，这样的优点：其一缩短了驱动信号的走线长度，减弱驱动信号的干扰；其二是，减少接插件的使用，节约成本。当时第一眼看到这块板的时候，真的是又惊喜又意外，因为我们做的一个70KW的电机控制器的项目也是用的类似方案，只是我们使用的是单管TO-247的IGBT封装，现在手里的案子也是这种构造，但使用现在市面上的单管IGBT研发控制器功率在40KW以上，也只有这一种封装更适合。

驱动控制一体板

控制部分的DSP采用的是TI的TMS320F28377DPTPQ，一款高性能TMS320C28x系列32位浮点双核DSP处理器，最高频率200MHz，具体的参数TI官网上有相应资料，感兴趣的可以自行去下载。下图为DSP的功能框图。

TMS320F28377DPTPQ功能框图

DSP供电电源采用的是英飞凌的DCDC芯片TLF35584，它是一款多输出系统电源，适用于安全相关应用，通过在宽输入电压范围内高效灵活的前/后稳压器概念为DSP提供3.3V供电。宽开关频率范围允许在小型滤波器组件的效率和使用方面进行优化。专用参考稳压器为ADC提供独立于DSP载荷步，并作为2个独立传感器电源的跟踪源。灵活的状态机，包括计时器的唤醒概念和备用调节器有利于在众多应用中使用。多种安全功能可以与各种微控制器一起轻松实现ASIL-D。具有过压、欠压监控，灵活的看门狗，差错监控、带2输出的安全状态监控器和内置自检功能。

在研发中我们一般采用英飞凌Aurix系列TC275单片机和TLF35584芯片设计以满足ASIL-D的功能安全要求。根据以往经验，同等的DSP，英飞凌的相对于TI的价格相对来说会更贵一些。特斯拉model X也采用的都是TI的DSP，更可能的是一种平台的延续。

TLF35584功能框图

现有资料驱动控制板只能看到单面，但根据一般的布板，一般不会将芯片布置在板子的两面，在Model 3的驱动控制一体板上并没有找到旋变解码芯片，推测在Model 3控制器上，特斯拉省去了旋变解码芯片，使用DSP进行软解码，节省成本。励磁电路的运放采用的是ON的TCA0372，输出电流达到1A，并且原来的项目对此运放做过测试，励磁信号对地和对电源短路，此运放都能够进行保护，不会对电路造成损害。图中16脚芯片为运放。

Model 3驱动电源电路采用的是常用的反激电路，反激变压器采用的是TDK的VGT系列变压器，型号为：VGT22EPC-222S6A12，VGT系列变压器为TDK专门为IGBT驱动设计的变压器，在特斯拉以往车型的逆变器上有类似（相同）方案。没有找到VGT22EPC-222S6A12的图纸，在TDK官网找到了VGT22EPC-200S6A12变压器图纸如下图。

六、母线电压采样

七、驱动电路