大联大友尚推出基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案

发布时间:2023-08-17  

【导读】2023年8月17日,致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下友尚推出基于意法半导体(ST)STDES-2KW5CH48V的工业轻型电动汽车充电器方案。


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图示1-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的展示板图


随着电池技术的进步,工业轻型电动汽车已经开始在各种领域取得突破。而充电器作为这些电动汽车必不可少的配套产品之一,同样也在这场电动化潮流中不断革新。由大联大友尚基于ST STDES-2KW5CH48V推出的工业轻型电动汽车充电器方案可在85-265VAC的输入电源电压范围内工作,当输入电压高于180VAC时,还可获得高达2.5KW的输出功率。该方案适用于各种工业轻型电动汽车充电系统,包括电动自行车、电动人力车、叉车、微型电动车或工业物流机器人等产品。


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图示2-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的场景应用图


STDES-2KW5CH48V是ST针对工业轻型电动汽车充电器推出的参考设计,该充电器可用于锂离子电池和铅酸电池充电,满足当前电池充电的最新趋势。此参考设计集成ST旗下众多产品,其升压功率因数校正(PFC)电路由L4984D控制,提供大于0.9的高功率因数(PF)。全桥LLC谐振功率转换器的DC-DC电路由L6599A控制。在输出整流方面,采用高性能二极管与中心抽头配置的LLC变压器次级绕组,提升整体能效。


此外,该设计采用STM32F072CB微控制器来控制功率级和电池充电配置文件,具有用户界面和管理保护功能。在PFC级中,选择MDmesh M5功率MOSFET和SiC二极管。在LLC级中,则应用MDmesh DM6功率MOSFET。而初级和次级部分由基于VIPER16的离线反激电路供电。


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图示3-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的方块图


经正式的测试和测量证实,本方案具有极佳的性能。结合综合能力与数字控制,能够在宽输入电压和负载条件下提供高效率、接近统一的功率因数和低THD。


此外,如果需要更高的电池电压设计,本方案几乎不需要修改硬件,整个初级侧(PFC阶段,DC-DC全桥LLC)均保持不变,只需在次级侧,修改输出电压检测电阻即可。


核心技术优势:


●  L4984D:连续电流模式功率因素控制器;

●  L6599AD:双管半桥谐振控制器;

●  STM32F072CBT6:主流Arm Cotex-M0 USB单片机与128KB的闪存、48MHz中央处理器、USB、CAN和CEC功能;

●  STW57N65M5:N通道650V,56mohm(typ),42A MDmesh M5 TO-247封装;

●  STO67N60DM6:N通道600V,48mohm(typ),58A MDmesh DM6 TO-LL封装;

●  STPSC20H065CW:650V,20A,双组较高浪涌电压碳化硅二极管;

●  VIPER16HN:VIPerPlus系列,节能6W高压转换器与直接反馈。


方案规格:


●  输入交流电压:85至265VAC;

●  1.75KW负载时的峰值效率:>93.5%;

●  满载时的峰值效率:>93%;

●  PFC输出电压:415V±2%;

●  PFC工作模式:CCM;

●  PFC控制器:L4984D;

●  输入电压范围内的功率因数85-265VAC:>0.97,for load>20%;

●  输入电压范围内的THD85-265VAC:<10 >20%;

●  最大输出功率:2.5KW(欧洲电压范围)、1.25KW(美国电压范围);

●  DC-DC转换器扑:全桥LLC;

●  LLC电源转换器频率范围:90-160KHz;

●  启动:软启动;

●  整流拓扑:中心抽头;

●  冷却:强制空气;

●  保护:低输入电压和高输入电压,低输出电压和高输出电压,输出过流和短路保护。



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