特斯拉最新电机控制器分析与扁线电机

  特斯拉发布过自己的扁线电机，最近Ingineerix大神发布了特斯拉最新动力系统的拆机视频，本篇结合之前的Tesla Model3 SIC 控制器（控制器具体命名不清楚，以最熟悉的一款车型进行描述我们不妨称之为第二代，第一代为单管IGBT控制器，第二代为SIC 控制器，最新的暂称第三代）进行对比两代控制器的设计区别。

1、外观上，母线连接器、低压信号连接器和水道的改变  

  第二代控制器：母线连接器和低压信号连接器采用标准的接插件，材质为塑胶，水道接头为塑胶件，并且水道是用螺丝进行锁紧固定的，水道可拆开。  

  第三代采用的一体铸造而成，包括母线连接器外壳，低压连接器壳体以及水道和水嘴，从图片上看水道和外壳是两次加工而成，具体用到什么工艺等，只从视频上看不出，静待国内拆机分析，第三代控制器体积明显减小，组装更简单，切合老马的低成本思想。  

2、硬件上进行分析，主要通过PCBA的图片进行简要分析  

  第二代PCBA的驱动电源方案使用的是1拖6的SIC驱动电源变压器，优势是只有一种物料，劣势是：一个变压器，输出三相上下桥加正负压开通关断，总共十二路电源，并且相与相，上桥与下桥之间又要保持安全间距，并且从变压器到驱动芯片，线路相对来说比较长，走线和布局难度很大，不是一个有优势的技术方案。  

  第三代方案采用每个桥臂使用一个变压器，并且采用的是平面变压器，以多层PCB作为绕组，减小体积，本身IGBT驱动电源的的电流需求比较小，这样进一步减小布线面积。  

  除驱动电源变压器外，第三代控制器还能看到两个变压器，从隔离带和放置的位置上猜测，都是从高压侧取电，靠近三相的位置的变压器可能是为电流传感器等一部分电路供电；靠近三个隔离芯片的电源为数字隔离芯片供电，具体用途未知。  

  驱动芯片的布局：6个驱动芯片的布局靠近上桥臂，而下桥臂，相对来说驱动线路走线相对来说过长，提高SIC MOSFET的开关频率，原理上来说，经过驱动芯片输出的驱动信号来说，驱动线路越短越好，而第二代控制器，驱动部分的下桥的驱动线路相对来说更长一些，虽然在驱动芯片输出之后有一对MOS管进行推挽，放置在靠近桥臂位置。  

  第三代控制器将驱动芯片放置在靠近SIC MOSFET门极引脚附近，这样驱动线路更短，引入的干扰更少，背面由于有绝缘纸挡上，没有看到是否有推挽电路进一步放大驱动电流，但现阶段一些驱动芯片拉电流和灌电流已达10A，基本上不需要再使用推挽电路进一步增加驱动能力。  

  第二代控制器被动放电电阻占了一部分位置，第三代取消了，猜测取消了被动放电，采用主动放电，软件控制电机，用电机将控制器内薄膜电容的电放电，也可能将被动放电电阻集成在母线电容里面。  

  相对第二代，第三代在EMC上进一步优化，低压连接器和母线连接与壳体铸在一体，能够更好的进行屏蔽；螺丝孔处增加和预留了一些阻容的位置。  

  电流传感器颜色由黑色换成白色，并且将一部分绝缘件和电流传感器壳体做在一起，减少物料  

3、塑料件和绝缘材料的优化  

  第二代控制器使用多个塑料支架，两种绝缘纸，安装相对第三代来说复杂一些，第三代更简化，两个桥臂的引脚上桥和电流传感器做在一起，下桥一片黑色绝缘纸，并进行了固定。  

4、对铜排进行了测温  

  根据一些资料显示，三相端子处的圆形器件为红外温度传感器，安装比较巧妙，控制器三相出线设计猛一看比较奇特，在铜排上加入了熔断器和抗电弧设计，增加了车辆碰撞后的安全性设计。  

5、铜排的优化设计  

  从视频上看整个功率部分融为一体，第二代控制器使用叠层铜排，通过塑胶架支撑与绝缘，第三代控制器直接注塑融为一个整体。  

6、母线电容  

  第二代控制器母线电容可以拆解下来，母线连接器铜排与电容铜排通过激光焊接进行焊接在一起；第三代控制器直接将母线连接器铜排和电容铜排做成一个组件，减少工序，并且第三代控制器电容直接灌胶封死在壳体内；母线电容的接地点也进行了优化，将第二代控制器两个接地点优化为一个接地点。  

7、壳体上的变化  

  进一步集成  

8、电机欣赏  

  采用扁线电机，电机不懂，自己欣赏  

9、旋变  

10、滤芯