基于ST STNRG388A 數位功率因數控制器的1 KW車(chē)載充電方案

EVLSTRNG-1KW板用于評估離線(xiàn)電源轉換應用中的STNRG388A數位控制器，例如EV電池充電器，UPS和工業(yè)電源。該架構基于使用半橋SAB (“Single Active Bridge”)單有源橋拓撲的多相交錯式DC / DC轉換器，可支持超過(guò)1000 W的功率。

交錯的拓撲結構通過(guò)3個(gè)并行級來(lái)平衡功率。 此外，該解決方案通過(guò)根據負載啟用一，二或三級來(lái)在整個(gè)負載范圍內提供高效率。STNRG388A功率轉換專(zhuān)用外設狀態(tài)機事件驅動(dòng)(State Machine Event Driven，SMED)提供了驅動(dòng)交錯功率級的靈活性，同時(shí)確保了在啟動(dòng)和停止每個(gè)級時(shí)正確的相位重新對準。借助STNRG388A的數位內核，還可以通過(guò)方便的超級終端控制來(lái)監視，控制和調試EVLSTRNG-1KW板。

電路板由兩部分組成：

1.基于Viper06H高壓開(kāi)關(guān)的3 W反激式拓撲輔助電源。用于離線(xiàn)應用程序。 該輔助轉換器為初級側提供15 V / 0.1 A，為驅動(dòng)器和控制邏輯供電，并在次級側提供±7.5 V / 0.1 A的電源模擬反饋補償。

2.主轉換器由三個(gè)半橋SAB(Single Active Bridge)轉換器組成，由它們控制STNRG388A數位控制器，可通過(guò)更改開(kāi)關(guān)頻率以及開(kāi)關(guān)象位來(lái)管理輸出功率。L6391驅動(dòng)主轉換器的分別的MOSFET。 該專(zhuān)用附屬驅動(dòng)程序還集成了智能關(guān)機功能和內部模擬比較器可快速觸發(fā)幾種保護功能。精確的參考電壓可降低輔助電源電壓，從而為STNRG388A提供30 mA 在3.3 V。

?場(chǎng)景應用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?方案方塊圖

?應用架構

?核心技術(shù)優(yōu)勢

可幫助設計人員最大限度提升數字功率轉換技術(shù)的優(yōu)勢，包括全負載狀態(tài)下的高能效表現、更高的安全性、豐富的診斷功能! 意法半導體獨有的狀態(tài)機事件驅動(dòng)(SMED, State Machine Event Driven)的高分辨率脈寬調制(PWM, Pulse-width Modulation)信號發(fā)生器,與普通的數位訊號處理器或基于微控制器的數控解決方案不同，STNRG可由內部定時(shí)器或外部事件直接觸發(fā)SMED控制器，例如峰值電流、過(guò)量電流或電壓過(guò)零，由一個(gè)降壓轉換器檢測峰值電流，并通過(guò)定時(shí)器設置恒定關(guān)斷時(shí)間，無(wú)需介入其他內核處理器。此外，一個(gè)由內核執行的簡(jiǎn)單比例積分(P-I, proportional-integral)循環(huán)，即可為輸出調節電路設置峰流值。

?方案規格

?輸入電壓范圍：350-420 Vdc

?滿(mǎn)載功率：1000 W

?CC / CV輸出調節

?輸出電壓調節率：133 V±2.5％

?輸出電流調節率：7.5 A±5％

?不具有突發(fā)模式的每相最小輸出電流：1A

?每相的最大輸出電流：2.5 A

?交錯Interleaving架構

?空載待機功耗：425 mW

?效率：從1％到滿(mǎn)載，超過(guò)90％

?峰值效率：滿(mǎn)載時(shí)為96.5％

?安全性：符合EN60950

?電源板尺寸：20.7x16.5 mm，距PCB的最大組件高度為50 mm

?控制板尺寸：6.9x5毫米，垂直安裝

?電源板PCB：雙層，35μm，混合PTH / SMT

?控制板PCB：雙層，35μm，混合PTH / SMT

?可通過(guò)UART I / F配置的系統

?狀態(tài)LED用于保護功能和活動(dòng)階段