特别是充电桩电路设计是否能够达到安全防护的目的,比如是否具有急停功能、过负荷保护、短路保护、漏电保护、防雷保护、过热保护、绝缘保护、电池反接、电池过压、电池故障等保护功能,而且要充电桩电路性能稳定可靠。
这里给大家分享几个快速、高效、安全、合理的充电桩电路图和充电桩电路设计方案。大家感兴趣的可以看看罗姆半导体的方案。
面向大功率Vienna PFC+LLC电路拓扑的方案
Vienna整流+LLC构成了充电桩的基本电路。如果考虑设备成本,罗姆推荐使用硅器件、FRD(快恢复 二极管 )方案;如果需要高功率密度和高效率,则推荐使用碳化硅 MOS/SBD方案。
PFC部分更适合使用碳化硅器件,理由有二:其一,高温时导通电阻增加较少,能实现高效率,同时可抑制发热,使用更小的散热板;其二,碳化硅器件的恢复损耗非常小, 开关 损耗较小,能够提高工作频率,有助于输入 线圈 的小型化。作为硅器件解决方案,也可以使用具有高速开关的罗姆SJ-MOSFET“R65xKN系列”以及IGBT“RGW系列”。
其次,对于LLC部分,罗姆通过高耐压1200V 碳化硅MOS来削减部件个数。通过将1200V 碳化硅MOS应用于LLC部分,可以将Stack型的LLC电路变更为下述Single型。具备高耐压、高速开关特点的碳化硅器件给Single LLC带来以下优点:
减少功率器件数量,节省空间,简化电路,降低故障率;
减少控制元件数量,简化驱动电路,减少MCU使用数、减少端口数。
碳化硅MOS可以实现Single LLC的优势
针对双向充电桩
面向三相B6-PFC电路拓扑的解决方案
罗姆针对双向充电桩的三相B6-PFC拓扑的方案使用1200V 碳化硅MOS,它具有以下优点:
受高温影响小;
高速恢复性能有助于可实现输入线圈、绝缘变压器的小型化;
抑制偏共振时的破坏风险。
20kW以下使用1200V开关 元器件 ,例如高效率的碳化硅MOSFET “SCT3xxxKx(1200V/17-95A)”或标准IGBT “RGSxxTSX2”。在20kW以上的应用中,可以选择全碳化硅 功率模块 “BSMxxxD1xPxCxxx/Exxx/Gxxx(1200-1700V/80-600A/Half-Bridge)”,实现双有源桥谐振变换器(绝缘双向DC-DC)。
针对充电桩二次电源系统的解决方案
针对充电桩系统中的二次部分(控制器,驱动部分),罗姆也有非常多的产品可供选择,其中在电源方面,有电源树形式的提案,从HV-DCDC到DCDC或LDO。
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文章来源于:电子技术控 原文链接
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