EV 和 HEV 充电器中的三相 PFC

出处:维库电子市场网 发布于:2023-10-11 16:12:35

  解决与气候变化和控制二氧化碳排放相关的问题的需要正在范围内促进电动(EV)和混合动力(HEV)汽车的使用。这些类型的车辆能够减少甚至消除污染排放,其特点是配备一个或多个电动机和高压 (HV) 电池。如果汽车电池的额定电压大于 60V,则可以视为高压电池。高压电池对于存储移动车辆以及为辅助和附件电路供电所需的能量至关重要。可以通过车载充电器或外部直流转换器(快速充电)进行充电。除了电池之外,还需要 DC-DC 转换器和逆变器为动力总成和其他车辆子系统供电,例如加热、通风、和空调(HVAC)。在图 1 中,我们可以观察典型 EV 和 HEV 动力系统的框图。

  图 1:典型 EV/HEV 动力系统框图
  级是功率因数校正电路 (PFC),在本例中连接到三相高压电源。该前端通常通过使用 Vienna 整流器来实现,这是一种基于 PWM 的方法,在需要高效率、低开关损耗和高 EMI/RFI 抗扰度的所有应用中具有多种优势。PFC 后面是一个谐振 LLC DC-DC 初级转换器,耦合到次级 DC-DC 转换器(或整流级),终可以为 HV 电池充电。
  电动汽车/混合动力汽车充电
  逐步放弃化石燃料并转向电动和混合动力汽车,不可避免地会对充电站产生更大的需求。快速和超快速充电站能够提供高达 250 kW 的直流电,可在车外将交流电转换为直流电,考虑到所涉及的高功率,以及车辆所涉及的重量和成本,这是一个强制性的解决方案。所需的组件。图 1 中的相同框图适用于快速和超快速充电站。特别是,在图 2 中,我们可以观察通过称为维也纳整流器的经典方案实现的 PFC 级。

  

  图 2:Vienna 整流器,三相 PFC 级的经典示例
  为了实现高效率,保持较低的开关损耗,通常采用高功率 MOSFET、IGBT、功率集成模块 (PIM) 和 SiC 器件,为实现三相 PFC 级提供完整的解决方案。事实证明,Vienna 整流器特别适合实现 PFC 前端,其中功率单向流动(从交流到直流)、开关两端的功率密度高且电压应力低。Vienna 交流转直流整流器提供非常接近单位值的功率因数 (PF)、正弦电流和较低的总谐波失真 (THD)。
  由于相对于传统硅基器件具有卓越的电气特性,SiC 功率分立器件为实现高效率 PFC 前端提供了解决方案。安森美半导体提供多种 SiC MOSFET 驱动器选择,适用于 PFC、高性能逆变器和大功率电机驱动器等应用。NCP71705 _专为驱动 SiC MOSFET 晶体管而设计,可提供允许栅极电压,以实现尽可能的传导损耗。通过在开启和关闭期间提供高峰值电流,开关损耗也得以化。为了提高可靠性、dV/dt 抗扰度以及更快的关断速度,NCP51705 可以利用其板载电荷泵来生成用户可选的负电压轨。对于隔离应用,NCP51705 还提供外部可访问的 5 V 电源轨,为数字或高速光隔离器的次级侧供电。高功率交流到直流转换器的升压级受益于高效肖特基二极管的使用,例如英飞凌的CoolSiC肖特基二极管 650 V G6CoolSiC? G6 的第六代碳化硅 (SiC) 肖特基二极管,阻断电压为 650 V。CoolSiCG6 旨在提高效率并实现紧凑的电源设计。CoolSiC? 肖特基二极管 650 V G6 是一款的 SiC 二极管,可提供的正向电压并获得的效率。正向电压降低的好处在较低的传导损耗中显而易见。CoolSiC? 肖特基二极管 650 V G6 的正向电压较低,可降低传导损耗,从而有助于实现更高的效率和更低的器件结温。ROHM Semiconductor提供多种适用于高功率汽车级应用的碳化硅器件。SCS220AGHR _例如,肖特基势垒二极管可提供 650V 的反向(击穿)电压,远远超过硅 SBD 的上限。该SiC SBD符合AEC-Q101汽车标准,具有高速开关和超短反向恢复时间。这限度地减少了反向恢复电荷和开关损耗,有助于终产品的小型化。AEC-Q101 提供 20A 的连续正向电流、4 至 140 uA 的反向电流以及 130W 的总功耗。该器件采用 TO-220AC 封装,适用于车载充电器、无线充电器、电动汽车充电器和转换器等应用。
关键词:充电器,PFC  

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

广告
上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!