ST意法半導(dǎo)體的STDES-7KWOBC 是一款車載充電器 （OBC） 解決方案，可透過(guò)家用交流電源插頭或公共插座（交流充電站）為電動(dòng)汽車 （EV） 的電池充電。

解決方案嵌入了兩個(gè)部分：帶 SiC 的交錯(cuò)圖騰柱(interleaved totem pole) PFC 和基于 MDmesh DM6 超界面(super-junction)功率 MOSFET 的雙電氣隔離(dual galvanic isolated)全橋 LLC DC-DC零電壓開關(guān)(ZVS) 諧振轉(zhuǎn)換器。

電源平臺(tái)是一個(gè) 7 KW 模組，能夠在輸出端提供恒流 （CC） 或恒壓 （CV），以獨(dú)立 （1 PH+ N）、并聯(lián)或三相模式 （3Ph + N） 的方式達(dá)到 21 KW。

鋁基板上的底層絕緣金屬基板 （Insulated Metal substrate ,IMS） 可實(shí)現(xiàn)非常有效的散熱、促進(jìn)空氣或液體冷卻。

組成解決方案的每個(gè)模組都可以透過(guò)導(dǎo)線或匯流排(bus bar)連接在相同類型的模組之間輕松互連，從而達(dá)到更高的輸出功率。

此解決方案的關(guān)鍵因素是借助 SiC 和 SJ 功率 MOSFET、硅和 SiC 二極管、柵極驅(qū)動(dòng)器、SPC58NN84E7RMHBR 功率架構(gòu)汽車級(jí)微控制器以及用于浪涌電流限制的 SCR 晶閘管獲得的效率和高功率密度。

交錯(cuò)式圖騰柱 PFC 的開關(guān)頻率為 70 kHz，而雙 DC-DC LLC 諧振轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率范圍為 80 至 310 kHz。交錯(cuò)式圖騰柱具有電感器電流平衡控制，而 DC-DC LLC 具有輸出電流平衡控制。這些功能確保并聯(lián)級(jí)的電流平衡。

AC-DC 圖騰柱 PFC 部分將 85 VAC 至 265 VAC 的輸入電壓轉(zhuǎn)換為 400 V。50 Hz 或 60 Hz 時(shí)的最大輸入電流為 32 A。

PFC 以連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM) 工作。

TN3050H-12GY-TR SCR 晶閘管thyristors以 14 mohm 的動(dòng)態(tài)電阻實(shí)現(xiàn)浪涌電流。

PID 或 2p2 控制器透過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的電流環(huán)路穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電流。這些控制在 SPC58NN84E7RMHBR MCU 控制器上實(shí)現(xiàn)。第二個(gè)轉(zhuǎn)換器是基于超界面MOSFET 的雙諧振 DC-DC LLC。輸出 DC-DC 電壓范圍為 250 VDC 至 450 VDC。 兩個(gè)獨(dú)立的恒流環(huán)路 (CC) 和一個(gè)恒壓環(huán)路 (CV) 加上電流平衡在第二個(gè) SPC58NN84E7RMHBR MCU 控制器上實(shí)現(xiàn)。

MCU PFC 及LLC工作如下表，另可參閱附檔 getting start 手冊(cè)第六及第七章節(jié)有更多說(shuō)明

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

? 匯流排互

? 車規(guī) MCU 控制

? 總峰效率大于94%。

? 短路、過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)

? 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(wěn)定，以確保充電過(guò)程的正常進(jìn)行

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