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大聯大友尚集團推出基于ST產品的7KW車載充電機方案

2024-04-30
來源:大聯大控股

  2024年4月23日,致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布,其旗下友尚推出基于意法半導體(ST)STDES-7KWOBC開發板的7KW車載充電機方案。

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  圖示1-大聯大友尚基于ST產品的7KW車載充電機方案的展示板圖

  隨著環保意識的日益增強和新能源汽車技術的飛速發展,電動汽車(EV)的普及率逐年攀升,已成為汽車產業發展的重要方向。其中,車載充電機(OBC)作為電動汽車充電系統的核心部件,其性能與效率直接關系到電動汽車的充電體驗與使用便捷性。為簡化車載充電機設計,大聯大友尚基于STDES-7KWOBC開發板推出7KW車載充電機方案,可以通過家用交流電源插頭或公共交流充電站為電動汽車充電。

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  圖示2-大聯大友尚基于ST產品的7KW車載充電機方案的場景應用圖

  該方案嵌入單相帶SiC的交錯圖騰柱PFC和雙電氣隔離全橋LLC DC-DC ZVS諧振轉換器,在PFC電路部分,方案采用了TN3050H-12GY-TR、STBR3012G2Y、SCTH35N65G2V-7AG和STGAP1AS器件。LLC電路部分,采用STB47N60DM6AG,STPSC20065GY-TR,A6387等元器件。在電路控制方面,PFC電路和LLC電路均采用SPC58NN84E7 MCU進行控制。STDES-7KWOBC交錯圖騰柱PFC的開關頻率70KHz,具有電感電流平衡控制功能。而雙DC-DC LLC諧振轉換器在80KHz至310KHz的范圍內,具有輸出電流平衡控制功能,這些功能能夠確保并聯級的電流平衡。

  此方案的電源平臺是一個7KW模組,能夠在輸出端提供恒流(CC)或恒壓(CV)。值得一提的是,鋁基板上的下層絕緣金屬基板(IMS)極大地提高了散熱效率,支持強制空氣或液體冷卻方式。每個分系統模塊之間的設計允許通過導線輕松實現母線連接,從而簡化了設計流程。此外,方案還采用了SiC MOS/Diode,這使得系統能夠實現高輸出功率和更高的功率密度。

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  圖示3-大聯大友尚基于ST產品的7KW車載充電機方案的方塊圖

  借助SiC和SJ功率MOSFET、硅和SiC二極管、柵極驅動器、SPC58NN84E7微控制器以及用于浪涌電流限制的SCR晶閘管,方案能夠獲得高效率和高功率密度。不僅如此,方案的每個模組都可以通過導線或匯流排實現輕松互聯,這不僅可以簡化連接過程,而且有助于達到更高的輸出功率。

  核心技術優勢:

  • 匯流排互聯;

  • 車規級MCU控制;

  • 總峰效率大于94%;

  • 短路、過載、過熱保護;

  • 兼容于不同類型的電池,以及不同類型的輸入電源;

  • 不同的電壓和電流條件下保持穩定,以確保充電過程的正常進行。

  方案規格:

  • 前端PFC級采用2通道交錯圖騰柱拓撲結構,工作頻率為70KHz;

  • 數字浪涌電流控制;

  • DC-DC級采用FB LLC諧振拓撲結構,諧振頻率為140KHz;

  • 恒流恒壓模式;

  • 基于SPC58NN84E7單片機的控制級;

  • 12V輸入電源電壓與輸出電壓GND(高壓電池)電氣隔離;

  • 匯流排互聯的可能性;

  • 功率因數校正階段:

  ▲主要產品:TN3050H-12GY-TR SCR、STBR3012G2Y旁路二極管、SCTH35N65G2V-7AG碳化硅功率場效電晶體;

  ▲輸入:85V至265V交流,45Hz至65Hz;

  ▲數字浪涌電流限制器;

  ▲最大輸入電流:32A有效值;

  ▲開關頻率:70KHz;

  ▲連續導通模式(CCM)下的平均電流模式控制;

  ▲PID或2p2z 2x獨立電流環路穩壓器;

  ▲PID或2p2pz穩壓器;

  ▲SPC58NN84E7單片機控制器。

  • DC-DC級:

  ▲主要產品:STB47N60DM6AG功率場效電晶體、STPSC20065GY-TR輸出二極體、A6387柵極驅動器;

  ▲輸出電壓:250V至450V直流;

  ▲開關頻率:92KHZ至250KHz,啟動頻率為350KHz;

  ▲兩個獨立的電流環路(CC);

  ▲一個電壓環路加電流平衡(CV);

  ▲PID調節器;

  ▲SPC58NN84E7單片機控制器。

  • 符合RoHs標準。

  本篇新聞主要來源自大大通:

  基于意法半導體STDES-7KWOBC的7KW車載充電器(OBC)解決方案




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