英飞凌车载充电器及直流直流变换器解决方案
英飞凌:为能源价值链提供芯片方案,无锡工厂努力践行“碳中和”
人们对所做工作的理解。例如，现在无锡工厂的工程师 对器件的理解非常深，从技术层面来看，他们已经谈到 了芯片晶圆的结构、振动到底哪个方向会对工件更好等 非常细致的问题。正是得益于工程师对技术的进一步掌 握，才能使英飞凌的产品达到目前的水准。 ２．４ 无锡工厂的工业４．０蓝图
展望未来，英飞凌提出了无锡工业 4.0 蓝图，包括 四个方面：1）集成化、数字化敏捷生产和制造系统。 这里主要是基于 MES 系统对“人机料法环”的管控。2） 利用大数据分析对质量的自动异常检测、预测。3）生 产智能化和自动化。希望工程师的生活、所有办公人员 的生活也实现数字化，实现高效自我管理的数字化工作 和生活。4）物料方面，希望能实现优化集成的材料处理。
1）打造智能工厂 工业互联网和智能工厂是英飞凌物联网战略的重要 组成部分。英飞凌是“德国工业 4.0”执行和指导委员 会初创成员，也加入了工业互联网联盟（IIC）和德国“工 业 4.0”平台，在“工业 4.0”相关规则和标准的制定中 发挥着非常关键的作用。同时，英飞凌也在研制工业 4.0 所需的核心器件和领先的半导体解决方案。除了是倡导 者之外，英飞凌也是工业 4.0 的赋能者。英飞凌能够提 供值得信赖的安全解决方案、高级感测能力、跨应用控 制以及高效电源管理，这些对于实现工业 4.0 具有非常 重要的作用。 除了作为倡导者和赋能者，英飞凌更是工业 4.0 的 实践者，把覆盖生产、供应链和技术开发全流程数字化， 作为实现工业 4.0 的一个目标。 2）MES 2013 年起，英飞凌无锡通过自主研发的制造执行系 统（MES）实现了制造自动化和智能化，显著提升了运 营绩效。该系统能够对人员、机器、材料、流程和方法、 环境设施等五大关键生产要素进行智能控制，利用无纸 化、数据分析及智能决策系统实现了工厂自动化和智能 化，从而降低成本，提升速度和质量。例如，英飞凌无 锡将生产周期缩短了 50%；在没有额外投资新设备的 情况下，生产效率提升了 11%；实现了制造因素和产品 工艺参数 100% 可追溯；自动化程度达到了 80%；基于
车载高频推挽DC-DC变换器设计方案
车载高频推挽DC-DC变换器设计方案0 引言随着现代汽车用电设备种类的增多，功率等级的增加，所需要电源的型式越来越多，包括交流电源和直流电源。
这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC，后级再经过DC-AC 变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。
对于前级DC-DC变换器，又包括高频DC-AC 逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分，不同的组合适应不同的输出功率等级，变换性能也有所不同。
推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合；同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点，因此本文采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法设计相应的推挽变压器。
1 推挽逆变的工作原理图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。
通过控制两个开关管S1 和S2以相同的开关频率交替导通，且每个开关管的占空比d均小于50%，留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。
由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为交流高频低电压，送至高频变压器原边，并通过变压器耦合，在副边得到交流高频高电压，再经过由反向快速恢复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所期望的直流高电压。
由于开关管可承受的反压最小为两倍的输入电压，即2UI，而电流则是额定电流，所以，推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。
图1 推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑当S1开通时，其漏源电压uDS1只是一个开关管的导通压降，在理想情况下可假定uDS1=0，而此时由于在绕组中会产生一个感应电压，并且根据变压器初级绕组的同名端关系，该感应电压也会叠加到关断的S2上，从而使S2在关断时承受的电压是输入电压与。
新能源汽车车载能源变换系统解决方案
汽车高压电子系统 系统概览 – 纯电动汽车
纯电混合电动车
英飞凌可以为以下部 分提供产品和方案: n Inverter n DC/DC converter n AC compressor n PTC heater n Onboard charger
DC/DC Converter
Electric Drive
车载充电器解决方案 －目前市场主流的两种拓扑结构
英飞凌产品: PFC:
Interleaved PFC
+
LLC
600V CoolMOS™ CPA e.g.: IPW60R099CPA or
1. Interleaved PFC and LLC converter
DC/DC:
650V CoolMOS™ CFDA e.g.: IPW65R080CFDA 650V IGBT TS5A* e.g.: IKW40N65T5A* Interleaved PFC + ZVS 1. Interleaved PFC and ZVS converter
AirCon Compressor
Fuel Tank
Oil Pump
HV Battery
12V Battery
Hybrid Transmission Cooling Fan
2014 -09-
Copyright © Infineon Technologi es AG
Onboard Charger
Paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe 3
AC/DC L1 L2 L3 N E HV+ Filter Rect PFC DC/DC HV-
Earth to Ground
G
Driver Logic Powernet Comm Diagnosis/Monitoring Authentication/Billing Car Comm
直流汽车充电桩解决方案
直流汽车充电桩解决方案直流汽车充电桩解决方案1. 引言直流电动汽车充电桩是展望未来的一项前沿技术，其快速充电特性使其成为电动汽车行业的重要发展趋势。
本文将介绍直流汽车充电桩的主要解决方案，并对其深度和广度进行评估。
2. 直流充电桩的背景随着电动汽车市场的迅速发展，有效的充电设施成为主流需求。
而直流汽车充电桩以其快速、高效的充电方式成为了用户首选。
然而，直流充电桩技术的发展依然面临一系列挑战。
为了解决这些挑战，不同的解决方案被提出并得到了广泛应用。
3. 解决方案一：快速充电技术在实现快速充电技术方面，有两种主要的技术路线：CCS （Combined Charging System）和CHAdeMO（Charge de Move）。
CCS兼容了直流和交流充电模式，提供了更大的充电功率和更高的充电效率。
CHAdeMO则是由日本车厂共同开发的一种快速充电标准，也在一些地区广泛应用。
这两种技术都有助于提高直流充电桩的充电速度，并提供更好的用户体验。
4. 解决方案二：智能充电管理系统直流汽车充电桩的充电效率不仅与充电技术有关，还与充电桩本身是否具备智能充电管理系统有关。
智能充电管理系统能够监测充电桩的充电状态、电池温度和实时电量等信息，从而在充电过程中做出调整，提高充电效率，延长电池寿命。
智能充电管理系统还可以与智能电网进行互联，实现充电桩的智能调度和能源优化分配。
5. 解决方案三：充电桩网络建设为了实现广度和深度的发展，直流汽车充电桩需要建设一个完善的充电网络。
这个网络涉及到充电桩的布局、定位和维护等方面。
只有具备便捷、高效的充电网络，用户才能更加方便地使用直流充电桩，从而推动电动汽车市场的发展。
6. 个人观点和理解直流电动汽车充电桩的解决方案是电动汽车行业稳步发展的关键。
通过采用兼容不同充电标准的快速充电技术、智能充电管理系统和完善的充电网络，直流充电桩能够满足用户对充电速度、效率和便利性的需求。
我认为，随着技术的不断发展和创新，直流汽车充电桩的解决方案将继续完善，并在未来的电动汽车市场中发挥更大的作用。
车载充电机在新能源汽车拆解应用分析
车载充电机在新能源汽车拆解应用分析消费者关注（新能源）汽车的两类体验：驾驶体验（动力、舒适、娱乐、安全）、充电（速度）。
1车载OBC简介从（产品）/系统角度看OBC及在新能源汽车的作用。
威迈斯的OBC车载充电机，威迈斯今年刚上市，是OBC和（DC/DC）的领先企业。
车载充电机OBC(On-Board Charger)属于安装在新能源电动车内的零部件，它将交流（充电桩）输出的交流电转化为（高压）直流电，给整车高压动力电池充电。
图片来源：mobility f（or）esight新能源汽车的核心零件可分为三部分：动力电池，电驱（（控制器）、（电机）、减速器），小三电（PDU+（DC）-DC+OBC）。
OBC 也是电动汽车设计及其性能最关键的方面之一。
图片来源：《小三电系统的技术研究》新能源汽车的OBC分为单向OBC和双向OBC，电路包括功率电路（（PFC）+ 移相全桥/LLC）和（控制电路）组成。
单向OBC只能给动力电池充电，双向OBC可以把动力电池的直流电逆变成为家用220V交流电。
产品特性：• 额定输出功率：6.6kW• 交流输入电压：85V（ac）~ 265Vac• 最大交流（电流）：32A• 直流输出电压：230Vdc ~ 450Vdc• 最大输出电流：22A•功率因素：≥ 0.99• 峰值效率：≥ 94%2车载OBC指标OBC的部件主要有以下的技术指标：图片来源：OBC技术指标，来自浙江大学电气工程学院功率等级：国内和海外的新能源汽车充电功率不同。
常见的OBC 充电功率为3.3 kW、6.6 kW、11 kW 和22 kW。
11kW的OBC，意味着充满66kWh的动力电池需要6h。
转换效率：效率是很重要的目标，与整个单元的散热方式息息相关。
图：wolfspeed某6.6KW 双向OBC的主要设计参数。
容积&重量&功率密度：汽车对于部件的体积和重量都有着严格的要求，设计要求比较高；目前趋势是DC/DC、OBC二合一集成，或者DC/DC和OBC,PDU做三合一集成，功率密度大幅提升，体积降低。
电动汽车直流变换器中高压MOSFET的振荡分析与改善
ＤＣ—ＤＣ 变 换 器 。
关键词 ： 电动 汽 车 ； ＤＣ— ＤＣ 变换 器 ； ｚ Ｖ Ｓ移 相 全 桥 ； 车 用 Ｍ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ； 快 恢 复体 二 极 管
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｏｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ６ ４
文献标志码 ： Ａ
电动汽车直流变换器 中高压 Ｍ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ的 振荡分析与改善
周 晶 晶 ， 一 ， 庞 方 杰 ， 汤 天 浩
（ １ ． 上海 海事 大学 物流 工程 学院 电气 自动化 系， 上海 ２ ０ １ ３ ０ ６ ； ２ ． 英 飞凌科技 （ 中 国） 有 限公 司， 上 海
力小 、 变换 器 可 靠 性 高 等优 点 。当 出现 导通 延 迟 现 象时 ， 普 通 功 率 ＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ 在 移 相 全桥 变换 器 中 由 于体 二 极 管 反 向
恢 复 特 性 差 不 能及 时 清 除 内部 载 流 子 ，会 导 致 器件 在 开 关过 程 中 出错 ，进 而 影 响 系统 的 可 靠 性 。 英 飞 凌 新 型 过 Ａ Ｅ ｃ — Ｑ１ ０ １认 证 高 压 功 率 ＣＯＯＬ ＭＯＳ Ｃ Ｆ Ｄ Ａ 带有 极 快 速 的 体 二极 管 ， 并 具 有 极低 的 导通 电 阻。 实验 表 明在 移 相 全 桥 变换 中使 用 Ｃ Ｆ ＤＡ 能 够 减 小潜 在 体 二 极 管 反 向恢 复 问题 ， 提 高 系统 效 率 以及 可 靠性 ， 尤其 适 用 于 车 用 Ｈｖ— Ｌ ｖ 的
一种车载充电机实现直流快充功能的方法[发明专利]
![一种车载充电机实现直流快充功能的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fe85ab1b4693daef5ff73d12.png)
专利名称：一种车载充电机实现直流快充功能的方法专利类型：发明专利
发明人：陶敬恒,张红彬
申请号：CN201810304440.4
申请日：20180408
公开号：CN108621831A
公开日：
20181009
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种车载充电机实现直流快充功能的方法，包括充电机、CAN控制器和CAN 端口，在充电机上接入直流充电端口，提高充电机的主电路的功率至快充所需的功率等级，CAN端口可用作于CAN控制器软件升级后的通讯端口。
本发明针通过简单的技术改进和升级，可以获得快充功能的实现，提升了微型车和锂电低速车的使用方便性。
申请人：嘉善中正新能源科技有限公司
地址：314100 浙江省嘉兴市嘉善县晋阳东路568号11号楼2楼
国籍：CN
代理机构：上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：周兵
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英飞凌EV-HEV AC
英飞凌EV/HEV AC
英飞凌EV/HEV AC-DC电池充电器方案
电子元件是提高能效的关键。
为了节约能源和降低污染，英飞凌提供了采用同类中最好的（混合）电动汽车技术的创新型高性能解决方案，这些技术代表了最有效的、面向个人交通的能量转换方法之一。
英飞凌整合了世界高级功率电子领域的领导厂商和世界第二大汽车半导体公司的专业知识来为这些新型个人运输提供创新型电子解决方案。
这些解决方案延续了我们致力于出色的质量与高可靠性的承诺，而这正是世界领先的轻型汽车制造商所期望的。
我们的系统专业知识意味着，我们能够提供全面的芯片集来实现性能和成本的最佳均衡。
今天，我们很高兴能够为用户提供HEV应用的众多领域内的技术领先产品，如功率半导体、电源模块、微控制器和传感器。
随着我们的元件不断提供高成本效益、高效率和高功率密度，英飞凌也在推动面向未来个人移动性的电动系统解决方案。
混合动力汽车的动力系统解决方案框图。
直流汽车充电桩解决方案
直流汽车充电桩解决方案直流汽车充电桩解决方案引言：随着电动汽车市场的快速发展以及全球对环境友好型交通工具日益关注，对电动汽车充电设施的需求也在不断增长。
直流快速充电桩作为一种最为高效、便捷的充电方式，在解决电动汽车行驶里程限制以及提高用户充电体验方面具有不可替代的重要作用。
本方案将论述直流汽车充电桩的相关问题及解决办法，通过设计智能化、高效率的充电桩来满足市场需求。
一、市场需求分析：1.1公共充电桩的不足：由于电动汽车充电基础设施的建设尚不完备，普遍存在公共充电桩不足、充电速度慢等问题，导致一些用户对电动汽车充电担忧。
1.2充电速度需求：用户的充电需求日益增长，对充电速度提出更高的要求，需要更快的充电桩来满足长途行驶等需求。
1.3充电设施智能化：用户期望充电设施能够通过智能化技术提供远程监控、实时定位等功能，提高充电桩使用的便捷程度和用户体验。
二、解决方案设计：2.1充电桩类型选择：直流快速充电桩能够提供高功率、高充电速度的充电方式，有助于满足用户对快速充电的需求。
因此，选择直流快速充电桩作为解决方案中的主要设备。
2.2充电桩位置布局：通过市场调研和用户需求分析，选择合适的充电桩布局位置。
包括商业中心、高速公路服务区、停车场等具备大量停车需求的地点。
与合作伙伴或政府合作，争取优越的位置资源，以便更好地满足用户的充电需求。
2.3充电桩智能化设计：为了提高用户充电体验和管理充电设施的效率，充电桩需要具备智能化设计。
包括远程监控、实时定位、远程支付等功能，方便用户使用，提供实时信息，同时提高充电设施管理的效率。
2.4充电桩电源及输入端设计：直流快速充电桩需要大功率电源供电，因此选择稳定可靠的电源，并考虑供电能力的扩展性以适应未来需求的增加。
另外，为了满足不同充电需求，充电桩需设计多种输入端口，如国标、特斯拉等，以适应市场不同品牌电动汽车的充电需求。
2.5充电桩安全防护措施：为了确保用户的安全和设备的持续稳定运行，充电桩需配备多项安全防护措施，包括过流保护、过温保护、过压保护等，以避免因设备故障导致的安全隐患。
车载电源方案
车载电源方案车载电源是指在汽车中提供电力供应的系统。
随着现代汽车中电子设备的增多，如导航系统、车载音响、行车记录仪等，车载电源的设计与选择变得尤为重要。
本文将介绍几种常见的车载电源方案，以供参考。
一、直流-直流转换器（DC-DC Converter）直流-直流转换器是车载电源中最常见的一种方案。
它通过将汽车电瓶的直流电转换为稳定的、符合设备需求的直流电输出。
这种方案具有成本低廉、效率高、体积小的优势。
同时，直流-直流转换器还可以提供稳定的输出电压，以避免汽车电瓶供电的波动对设备造成的不稳定影响。
二、交流-直流变换器（AC-DC Converter）交流-直流变换器适合那些需要使用交流电源的设备，如车载电冰箱等。
它将汽车电瓶提供的直流电转换为交流电，以满足设备的需求。
这种方案在保持输出稳定的同时，还需要考虑到装置对车辆电源的功耗影响，以避免过度消耗电瓶中的电能。
三、太阳能车载电源（Solar-Powered Car）太阳能车载电源是一种环保且自给自足的方案。
它通过安装太阳能电池板在车辆上，将太阳能转化为电能供电。
这种方案可为车辆上的设备提供独立的电源，减少对汽车电瓶的依赖。
然而，由于太阳能电池板的限制，此方案在夜间或阴天可能无法提供稳定的电源。
四、发动机发电机（Engine-Driven Generator）发动机发电机是一种直接利用发动机驱动的方案。
它通过发电机产生的电能为车载设备提供电源。
这种方案具有较高的效率和稳定的电源供应，但需要消耗额外的汽油或柴油，会增加车辆的燃料消耗。
五、混合动力车载电源（Hybrid Vehicle Power Supply）混合动力车辆中常采用的电力供应方案是使用汽车动力系统的底盘电源。
这种方案通过利用电动机的回馈能量，将其转化为电能供给车载设备。
这种方案在节约能源方面有一定的优势，但仍需要注意对车辆动力系统的额外负担。
综上所述，选择适合的车载电源方案需要根据具体需求和应用条件来确定。
英飞凌高效开关电源系统解决方案
PGND GATE VCC P-DSO-14 VSENSE OVP BOP VB_OK
VREF VBTHL_EN
90 ~ 270 Vac
Line Filter
RGD CE RCS1 RGS
CB
RBVS1
RBVS4
RBVS2
RBVS5
RBVS3 DBRO1 DBRO2 QRel RRel RBRO1 RBRO2 VB_OK CS GATE PGND VSENSE OVP
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英飞凌开关电源解决方案
PFC 部分 CoolMOS C6
Set date
Copyright © Infineon Technologies 2009. All rights reserved.
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英飞凌开关电源解决方案
PFC 部分 CoolMOS C6
引脚电感 dv/dt 触发震荡
高体二极管可靠性 低反向恢复电荷 (Qrr)
益处
便于控制的开关特性 与C3相比具有更高的轻载效率
CoolMOSTM 品质，高可靠性体二极管
突出的可靠性，品质保证 与之前的几代CoolMOSTM 产品相比，价格更优
Copyright © Infineon Technologies 2009. All r 96%
BOFO ISENSE SGND ICOMP P-DSO-14
PGND GATE VCC VSENSE OVP BOP VB_OK
BOP
RBRO1 RBRO2 RBRO3 CBRO
FREQ
20uA
DBYP RNTC C7
Blanking time L2H 30us H2L 1us
电源芯片品牌
电源芯片品牌在电子设备中，电源芯片是不可缺少的关键元件，它负责将输入的电源转换为设备所需的电压和电流。
电源芯片品牌众多，每个品牌都有自己的特点和优势。
下面将为您介绍几个知名的电源芯片品牌。
1. 英飞凌（Infineon）：作为全球领先的半导体公司，英飞凌提供各种类型的电源芯片，包括AC/DC变换器、DC/DC变换器、LED驱动器等。
其产品具有高度的可靠性和效率，广泛应用于电动汽车、工业自动化、新能源等领域。
2. 德州仪器（Texas Instruments）：德州仪器是一家全球知名的半导体公司，其电源芯片产品种类繁多，包括线性稳压器、开关稳压器、电池管理芯片等。
德州仪器的电源芯片具有卓越的电压精度和抗干扰能力，被广泛应用于通信设备、工控设备等领域。
3. 美国安森美半导体（ON Semiconductor）：安森美半导体是一家跨国半导体生产商，其产品线包括各类电源管理芯片和模拟前端芯片。
安森美半导体的电源芯片具有高效能和低功耗的特点，适用于移动设备、汽车电子等领域。
4. 美国芯风科技（Exar）：芯风科技是专注于高性能电源管理和接口技术的公司，主要产品包括直流电源解决方案、电池管理芯片等。
芯风科技的电源芯片具有高度集成、高效能和低功耗的特点，适用于平板电脑、智能手机等高端消费电子产品。
5. 台湾维新电子（Winbond）：维新电子是全球领先的集成电路供应商，其产品线涵盖了多种电源芯片，如电源管理芯片、电池保护芯片等。
维新电子的电源芯片在性能、可靠性和成本方面都有较高的竞争力，被广泛应用于汽车电子、电动工具等领域。
总结起来，电源芯片品牌众多，每个品牌都有自己独特的特点和优势。
无论是在可靠性、效率还是功耗方面，这些品牌的产品都有着出色的表现。
在选择电源芯片时，应根据实际需求和应用场景综合考虑各个品牌的特点，以选取最适合的电源芯片品牌。
电动汽车车载充电机与车载DC DC转换器-王正仕
电动汽车车载充电机(OBC)与车载DC/DC转换器王正仕（wzs@）浙江大学电气工程学院电力电子技术研究所中国电源学会.世纪电源网工程师交流会上海，2017年7月8日内容一、高性能电动汽车车载充电机(OBC)二、双向充电机(Bi‐OBC）技术方案三、车载DC/DC转换器电路拓扑比较四、充电桩电路方案王正仕：wzs@ ,一、高性能电动汽车车载充电机On-Board-Charger (OBC)王正仕：wzs@ ,一、高性能车载OBC电路结构PFC—满足网侧要求：PF、THD、宽范围电网 DC/DC—电气隔离、电池端压宽范围每一级电路高效率电路拓扑：主流方案* PFC—满足网侧要求：PF、THD、宽范围电网* DC/DC —电气隔离、电池端压宽范围* 每一级电路高效率技术性能内容功率 3.3kW @220V(AC) ;1.6kW @110V(AC)。
6.6kW, 9.9kW 输入电压范围85-265V(AC)功率因数（PF）>0.99（典型值）输入电流THD<4%额定输出电压360V（DC）输出电压范围200-400V(DC)输出电流范围0-12A整机效率96.3% （典型值）工作模式恒压、恒流（@ BMS指令或预设充电曲线）保护功能OVP、OCP、OLP、OTP支持CAN通讯变换器工作状态与故障诊断电路方案1：传统桥式PFC+LLC桥式PFC适合高电网电压，不利于110Vac系统应用的高效率电路方案2：无桥式PFC+LLC无桥PFC适合宽范围电网电压，有利于110Vac应用的高效率差分采样——无桥PFC低成本方案电路方案3：无桥式PFC+LLC双变压器LLC，有利于提高功率密度（减低变压器高度） 电力电子电路调试的GUI界面，方便调试PFC控制框图I-V-PFC控制模型PFC网侧波形Vac& IsLmLC 串联谐振LLC 谐振？(Lm)频率范围太宽！LLC 软开关变换器Lm 为变压器磁化电感Lm 减小LLC 网络的(Vo/Vi)传输1o r r L C w =?Vo / Viw s / w om e m e s s m e me m e s s m e i o L j R L j R C j L j L j R L j R L j R C j L j L j R V ω+ω⨯+ω+ωω+ω⨯=ω+ω+ωω=1//1//V 1.可升/可降2.增益更陡f 2f 1LLC 设计要点2111/r r L C w =?1. 效率优化点频率位置f 22.变压器变比Np:Ns, Vi/Vo, fs@ f2,考虑电压与负载宽范围3. Lm:Lr, 结合宽范围要求4. Lr&Cr, 考虑谐振Q 值、Cr 耐压ZVSZCS性能：充电机效率二、双向充电机(Bi-OBC）技术方案王正仕：wzs@ ,二、6.6kW车载双向充电机(Bi-OBC ）电路拓扑特点：正向充电6.6kW 反向逆变3.3kW 供车220VAC 两个3.3kW 模块并联模块化汽车级器件数字化控制:400V /320V-400V内容指标内容指标输入电压85V ‐265V AC/45‐65Hz 电流纹波1A pk‐pk输入电流24‐30A （32A Max ）最大输出功率 6.6kW @230VAC ，3.3kW@115VAC 输出电压200V‐400V 充电方式恒流、恒压、根据电池容量可设定电压精度/分辨率±2 V保护过压、过流、短路、过温系统效率95% @ 220Vac 92% @ 115Vac接口CAN 通讯接口，变换器工作状态信息输出PFC 效率98%工作环境温度‐40～+85°C功率因数（PF ）>0.99 @120VAC,>0.98@230VAC冷却方式水冷（水温度‐40～+75°C ）最大输出电流32A Max 运行时间15000小时电流精度/分辨率3 % / 200mA <±0.2A防水等级建议IP67技术指标二、车载双向OBC （续）采用（英飞凌）器件serial number type Main characteristic Footprint quantity 1IKW40N65F5A IGBT 40A 650V TO‐24712 2TC234MCU 100M TQFP14413TLE4284DV Voltage Regulator 15V TO‐25224TLE4275V50Voltage Regulator 5V TO26315AUIRS2191S Half Bridge Drive SO‐1686AUIRB24427S Drive Two MOSs SO‐817IPW65R048CFDAIPW65R080CFDMOSFET48mohm650V/80mohm 650VTO‐24768IDW30E65D1Diode 30A 650V TO‐2476 9TLE7368Power manager1 10TLE6250CAN收发器1二、车载双向OBC （续）反向变换效率关键技术：双向LLC变换器、双向宽范围、双向高效率固有谐振频率(fr)计算王正仕：wzs@ ,：折算：总电容：固有频率：三、车载DC/DC转换器电路拓扑比较王正仕：wzs@ ,（1）全桥PWM 硬开关变换器特点硬开关工作，效率较低副边有电压过冲Co电感Ld大电流（220A！）一级变换宽范围调节输出纹波小，Co的ESR要求低典型效率：92%（2）移相全桥ZVS 变换器特点MOS：ZVS，有利高效率副边有电压过冲Co电感Ld大电流（220A！）Ip有环流，变压器发热一级变换宽范围调节输出纹波小，Co的ESR要求低典型效率：94%（3）LLC变换器（ZVS，ZCS）特点LLC MOS:ZVS；D:ZCS；有利高效率二级变换不需要大电流输出电感输出纹波大，Co的ESR要求高对二极管要求低（ZCS）典型效率> 95.5%王正仕：wzs@ ,主要指标内容功率3kW输入电压范围200-400VDC, 340V Normi 输出电压范围9-16VDC ，13.8V Normi 输出电流范围0-220A DC综合效率>95%@75%以上负载，>92%@50%负载，>90%@25%负载保护功能OVP 、OCP 、OLP 、OTP 支持CAN 通讯变换器工作状态与故障诊断信息冷却方式水冷技术指标三、车载DC/DC 转换器（续）采用器件实物样机照片3kW车载高效率DC/DC转换器90%91%92%93%94%95%96%97%98%3006009001200150018002100240027003000效率负载（W ）Vo=13.8V 效率曲线200V340V 400V效率vs 功率三、车载DC/DC 转换器（续）四、充电桩电路方案三相维也纳整流PFC 2个LLC DC/DC 串并联三相AC锂电池Vdc 400V 400V功率：15kW~60kW(120kW)采用多模块并联欢迎交流！2017年7月8日上海.兴华宾馆。
英飞凌30V车用MOSFET
得 众 多 世 界 级 太 阳 能 企 业 的 亲 睐 ，其 提 供 具 有 成 本 效 益 的 开 发 平 台 、 目标
可 以确 保 包 括 智 能 手 机 、平 板 电 脑 在 中包 括 尚 德 电力 （ Ｙ Ｅ：Ｓ Ｐ Ｎ ｓ Ｔ ）、江 苏 应 用 包 括 低 成 本 的 基 本 型 机 顶 盒 、交 Ｇ Ｓ Ａ ） 内 的便 携 电 子 产 品 中 单 节 及 双 节 锂 离 舜 天 （ Ｅ ＯＬ Ｒ 以及 快可 光 伏 电 子 互 机 顶 盒 以 及 具 有 数 字 录 像 功 能 的 机 子 ／ 聚 合 物 电 池 的 最 高 运 行 效 率 和 ｆ＿ ｌ ） 锂 ｏｃＳ ａ 等知名中国太阳能企业 。 ｏｒ 最 低 功 耗 。它 具 有 充 电 时 间短 、 可 提 供 最 大 功 效 、减 少 器 件 发 热 量 等 优 异 性 能 ，１ ＭＨｚ ． ２ 的开 关 频 率 允 许 使 用 小 顶 盒 。 该 架 构 还 支 持 双 调 谐 器 的 产 品
低 成 本 获 得 高 额 定 电 流 和 最 低 通 态 电 控 制 器 提 供 的 可 编 程 私 钥 和 随 机 质 询 的命 令 实 现 整 个 认 证 过 程 。器 件 提 供 阻 ．成 为 大 电流 汽 车 电 机 驱 动 应 用 、
电 动 助 力 转 向 （ Ｐ ） 系 统 和 汽 车 启 ＥＳ
间 ，这 些 信 息 来 源 于 基 于 Ｚｇ ｅ的 互 ｉＢ ｅ
联 网 连 接 和 智 能 电 网 ，从 本 地 电力 公
司获 得 。
仅 为 ０９ 欧 。 采 用 Ｄ２ ＡＫ．封 装 的 ．毫 Ｐ ７ Ｉ Ｂ Ｎ０ Ｓ Ｌ Ｈ０ Ｐ ０ ３ ４ — ，可 满 足 客 户 对 标 １ ８ 准 封 装 功 率 Ｍ ＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ的 需 求 ： 以 最
车载电源转换器和充电器的改装
车载电源转换器和充电器的改装随着人们对汽车电子设备的需求不断增加，车载电源转换器和充电器也变得越来越重要。
然而，现有的车载电源转换器和充电器不能满足人们的需求，所以许多人开始考虑改装车载电源转换器和充电器。
首先，我们需要了解车载电源转换器和充电器的基本原理。
车载电源转换器是一种电子设备，它可以将汽车电池的电压转换为低电压或高电压，用于给手机、平板电脑、GPS等设备充电。
充电器一般包括充电管理芯片、透射线电感、电容器等组成的电路板，通过转换电压、电流将电池充满。
改装车载电源转换器和充电器主要是为了满足人们对更好的使用体验的需求，比如更快的充电速度、更大的功率输出等。
改装的方法一般有以下几种：1. 更换电容器和电感器在现有的车载电源转换器和充电器中，电容器和电感器是十分重要的组成部分。
由于电容器和电感器的参数对于电源转换器和充电器的性能有着关键的影响，所以通过更换电容器和电感器来改进电源转换器和充电器的性能是可行的。
比如更换一些大容量高压电容和电感精度高的电感器，可以提高转换器的效率和输出稳定性。
2. 升级开关管和二极管开关管是车载电源转换器和充电器中的关键器件之一，它的质量和性能决定了转换器的可靠性和效率。
通过升级开关管和二极管，可以提高转换器的输出功率和效率，同时提高了转换器在高负载或高温环境下的稳定性。
3. 增加散热器由于车载电源转换器和充电器使用时间较长，经常会受到车内灰尘和高温等干扰，导致散热不良或散热面积不足，从而影响开关管的正常工作和寿命。
因此，增加散热器，提高散热效能，可以有效地保证转换器的稳定性和可靠性。
4. 增加电池容量车载电源转换器和充电器在供电的时候，需要从汽车电池中获取电力，容量小的电池限制了转换器和充电器在使用时的功率和时间。
因此，增加电池容量是一种提升车载电源转换器和充电器性能的有效方法。
不过，技术实现上需要考虑车载电池的空间和重量限制。
总结一下，改装车载电源转换器和充电器需要考虑不同的技术方法，常见的方法包括更换电容器和电感器、升级开关管和二极管、增加散热器以及增加电池容量。
车载充电器方案
车载充电器方案引言随着电动汽车的普及和用户对充电设施的需求增加，车载充电器成为了一个重要的话题。
车载充电器作为一种便携式的充电解决方案，能够为电动汽车提供便捷的充电效劳。
本文将介绍车载充电器的根本原理、类型、功能和应用，并讨论其在未来的开展趋势。
根本原理车载充电器的根本原理是将车辆的直流电源转换为交流电源，并提供应电动汽车进行充电。
其主要包括以下几个局部：1.DC-DC转换器：将车辆的直流电源转换为适宜的电压和电流，以供车载充电器的其他部件使用。
2.逆变器：将直流电源转换为交流电源，使其符合电动汽车的充电要求。
3.控制电路：监测充电器的工作状态，保证充电过程的平安和稳定。
4.充电接口：提供插头和插座，用于连接车载充电器和电动汽车进行充电。
类型根据充电能力和适用车型的不同，车载充电器可以分为几种不同的类型：1.标准型车载充电器：适用于一般电动汽车，具有较低的充电功率，充电时间较长。
这类车载充电器通常能够提供2-3 kW的充电功率，适用于日常充电需求。
2.快速型车载充电器：适用于需要快速充电的电动汽车，具有较高的充电功率。
这类车载充电器通常能够提供50 kW以上的充电功率，使电动汽车在短时间内获得更多的电力。
3.超级快充型车载充电器：适用于需要极速充电的电动汽车，具有极高的充电功率。
这类车载充电器通常能够提供100 kW甚至更高的充电功率，能够在数十分钟内将电动汽车充满。
功能车载充电器除了提供根本的充电功能外，还可以具备以下一些高级功能：1.智能充电管理：根据电动汽车的充电需求和供电网络的情况，智能调节充电功率，以充分利用可用的电力资源，并保证充电过程的平安。
2.充电记录与统计：记录每次的充电记录，包括充电时间、充电功率和充电电量等信息。
通过统计和分析这些数据，用户可以了解自己的充电习惯，并优化充电方案。
3.充电平安保护：充电过程中监测电流、电压和温度等参数，一旦发现异常情况，及时停止充电，并发出警报，保证充电过程的平安。
汽车电子DCDC转换器解
汽车电子DC/DC转换器解决方案[日期：2008-8-6 14:53:00] 作者：未知来源：电子设备在汽车上的诸多应用，造成车用电源管理与供电系统变得更为先进与复杂，使得电源管理的问题便成为汽车设计端的最大挑战。
若在同一时间于汽车上搭载2个以上的电子设备，将对汽车的电力、动力的消耗与其它能源的耗损造成不小的负担；因此，汽车对于电能功耗的要求越来越严苛。
车用电子设备都需要高效率、节省空间，且能在高电压下输出大电流的电源，但问题是高电压、大电流的单芯片降压型转换器，并不能控制所需的负载电流。
其实严格来说，这都要归咎于汽车主体本身及附加电子系统对「性能」的需求，而这些要求与传统汽车对「性能」要求有很大的改变。
在面对到汽车电能问题时，汽车设计工程师会先分门别类的将不同的系统功能分别考虑、设计，比方说：先进式的电子式引擎、发电机、行车计算机、安全控制系统与DVD多媒体影音系统，先以独立式方式设计，最后再进行整合的动作。
就目前来说，今天所生产的中阶到高阶的汽车大部分都有搭载DVD 技术为基础的GPS卫星导航系统；不过，设计这种能够处理不同电压网关的电源供应系统，其复杂程度和设计笔记本电脑电源供应系统一样困难。
因此，开发出新的应用技术，可将车上的电源管控在最佳的范围之内，让汽车上的电子仪器设备能在车辆行驶的第一时间就能发挥最佳状态。
?安森美半导体─NCP5810NCP5810是1款具2W双输出直流／直流转换器，提供正负输出电压。
该组件的输出电压精确、高转换频率和小尺寸封装。
由于汽车电子对于供电电压的变化很敏感，NCP5810提供只有1%电压容差和快速线路瞬态响应的精确回受电压，而且在输入电压波动为500毫伏（mV）时，瞬态过冲电压仅为4 mV。
NCP5810本身在1.75兆赫（MHz）振荡器频率下整个电源效率高达85%的特点，NCP5810双输出直流-直流转换器提供优异的效能表现。
为了互补AMOLED显示屏纤薄的外形，该转换器可转换至1.75 MHz的高频，可使用体积较小的电感器和陶瓷输出电容器。
车充、车载直流电源的拆解测试(2)
车充、车载直流电源的拆解测试(2)
新能源是当今的一个热词，全球很多企业都在很投入地忙碌着相关的新产品研发。
我们还是接着聊聊小东西，属于电源类别里的小东西----车充、车载直流电源，这些产品实际上采用的是DC-DC 的开关电源技术，这种技术本质上
是模拟技术，貌似”很成熟”，但，想把模拟技术搞好，业界工程师们应该会很
有体会----不容易，需要理论，实践更需要沉淀。
通过EDN 这个平台，希望能够跟广大业界朋友共同探讨这种电源技术，希望业界大拿多拍砖头，多提具有正能量的建设性技术建议，以小见大，也希望中国制造的电源产品能越做越精致。
上一篇我们拆解了白，接着拆！拆解测试使用的仪器，同样是RIGOL 的DSA815 频谱仪，自制的近场探头，RIGOL 的DP832 直流电源,和一台数字示波器，RIGOL 的DS1104Z,它有100MHz 的测量带宽，4 个测量通道，存储深度标配达12M 个采样点，选配达24M 个采样点，开关电源测试，需要捕获长时间的信号，存储深度很重要。
使用DP832 对被测物提供12V 的直流供电，由于电源在空载和带载时的工作状态会有不同，输出特性也会有所不同，我把这个车载电源的5V 输出接到
行车记录仪作为负载，以便观察实际工作情况。
作为开关类电源，负载不同，对输出也会有些影响，业界在平常测试时通常在使用电阻作为测试负载，也有用电子负载的。
时域+频域测量的设置如下图所示：
时域+频域测量的设置
接着拆解第二个，黑色的，标记为黑1。
它采用的是另一套电路方案，是由另一种单片集成电路和外围电路组成，也是一种降压开关型的DC 到DC 变换器，芯片可工作的开关频率介于100kHz ~。
电动汽车车载充电机用AC_DC电路拓扑研究
电动汽车车载充电机用AC/DC电路拓扑研究发布时间：2021-05-20T14:47:39.957Z 来源：《中国电业》2021年5期作者：刘欢1，柴艳鹏1，沈懿璇2，韩帅2，陈晓2 [导读] 交错并联Boost PFC变流器是恒定输出电压开关电源最合适的电路拓扑之一。
刘欢1，柴艳鹏1，沈懿璇2，韩帅2，陈晓2河北大学电子信息工程学院保定 071002摘要：交错并联Boost PFC变流器是恒定输出电压开关电源最合适的电路拓扑之一。
本文将碳化硅功率器件应用到该变流器拓扑，采用此变流器作为电动汽车车载充电机前级AC/DC电路。
文章主要介绍了该变流器的工作原理，并对其特点进行分析讨论。
通过仿真与样机的实测，验证将碳化硅器件作为功率器件应用到交错并联Boost PFC电路中的可行性。
关键词：交错并联Boost PFC；碳化硅器件；电动汽车；车载充电机；AC/DC电路 0 引言近年来，电力电子技术迈入了迅速发展的道路上，这就对开关电源的效率、功率因数、损耗等提出了更高的要求[1]。
AD/DC开关电源应用广泛，大部分开关电源的前级AC/DC变流器采用桥式整流作为输入整流电路，这种整流电路转换效率低，特别是整流桥后的滤波电容会给电路引入高次谐波影响，最终导致电源的功率因数严重下降并且造成电源的效率低下[2]。
为进一步提高电源的效率，本文提出了一种有效提高功率因数的AC/DC变换器方案，所设计的交错并联Boost型PFC作为车载充电机的前级AC/DC变流器电路，使用碳化硅MOSFET功率器件作为开关器件[3]。
通过分析改进后电路的效率，得到电路元器件的参数。
最后通过理论分析与实验验证，将其与原有的传统Boost型PFC拓扑进行对比分析，证明了交错并联Boost型PFC在车载充电机应用中的可行性及稳定性。
1 车载充电机结构典型的两级式OBC电路结构如图1所示[4-5]。
前级AC/DC电路采用Boost型PFC，后级DC/DC电路采用隔离型全桥LLC谐振电路。
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η
Po/W
目录
车载充电器 (OBC)
汽车直流直流变换器(DCDC)
高压CoolMOSTM CFDA 系列产品组合
超级结技术的原理
传统MOSFET管: 外延层占了大于90%的导通损耗 漏源极击穿电压直接相关于外延层BVDSS : 漏源极击穿电压 漏源极电阻*面积
超级结-MOSFET: 漏源极击穿电压 和 漏源极电阻*面积 的关系 可被调整，这通过用p-掺杂来做补偿 漏源极电阻* 面积 的大幅下降，主要受限于 工艺窗口
高压CoolMOSTM CFDA 系列产品组合
基于 CoolMOSTM CFDA 的车用直流直流变换器 - 特点 特点 • 具有2kW 的大功率转换 • 低成本单级结构 • 高转换效率 • 面向汽车的系统设计
电路工作原理 - 零电压开关移相全桥电路
基于 CoolMOSTM CFDA 的车用直流直流变换器 - 关键元器件 关键功率半导体元件 • IPW65R080CFDA (功率开关)
I P W 65 R 080 CFD A Infineon Power MOSFET Package name Voltage class (650V) Resistance Resistance @ 25°C in mOhm CoolMOS Fast Diode Automotive
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400
500
650V CoolMOS™ CFDA 产品组合
TO-263 (D2PAK)
TO-220
TO-252 (DPAK)
IPD65R660CFDA IPD65R420CFDA
TO-247
IPB65R660CFDA
IPP65R660CFDA
IPB65R310CFDA
IPP65R310CFDA
IPW65R190CFDA
Mild HEV Full HEV Plug HEV EV Pure HEV
针对汽车高压市场的功率MOSFET器件
工业功率器件的 重要玩家 包括业界知名的 CoolMOS™ 两者的结合造就了 高端的汽车级功率 CoolMOS ™器件
全球汽车电子 半导体领域的引 领者
电动汽车中的功率变换器
1.主逆变器 2.直流直流变换器
• 1ED020I12FA (门极驱动) • IPB180N08S4-02 (功率开关) • 2ED020I12FA (门极驱动)
基于 CoolMOSTM CFDA 的车用直流直流变换器 - 主要损耗分布
基于 CoolMOSTM CFDA 的车用直流直流变换器 -工作效率
工作效率 vs 输出功率
IPB65R110CFDA
IPP65R110CFDA
IPW65R048CFDA
2014-09-11
Copyright © Infineon Technologies AG 2014. All rights reserved.
Page 22
CoolMOS™ CFDA 650V: 命名规则 IPW65R080CFDA
CoolMOS CFDA系列的好处与特征
好处
更低的开关损耗 (较少的散热片)
特征
体二极管上更低的反向恢复电荷 Qrr 和低输出电荷Qoss
更好的EMI行为 (减小的滤波器)
有限的电压过冲，具有自限制的dv/dt行为
更多的安全设计余量 (快速设计) 676V
650V 击穿电压
20
T=25°C; If=20A; Rg,d=5.6 Ohm; Ugs=13V
3.电池管理单元
4.车载充电器
5. 辅助逆变器
目录
车载充电器 (OBC)
汽车直流直流变换器(DCDC)
高压CoolMOSTM CFDA 系列产品组合
目录
车载充电器 (OBC)
汽车直流直流变换器(DCDC)
高压CoolMOSTM CFDA 系列产品组合
变换器的架构
230Vac系统的车载充电器的功率等级 3,5 kW 单相 符合电网供电系统的规范 专有的充电接口 兼容电池的充电要求
小信号MOSFET产品组合 – N 沟道
结论
针对车载充电器(OBC)和车用直流变换器(DCDC)的两个系统级解决方案。 新推出的650V高压CoolMOS™ CFDA系列产品，结合了汽车和功率半导体 两个领域的优势。 CoolMOS™ CFDA 系列产品，适用多种电路结构，如功率因数校正电路、 移相全桥、谐振电路等。 车规级小信号MOSFET，同样可用于新能源车的信号电路。
பைடு நூலகம்技术资料
应用笔记 技术文章 仿真模型 数据手册，MCDS 文件 PCB设计数据
视频
技术视频 产品信息视频 /mediacenter
产品网页
在一个页面上就能 找到所有产品相关的信息 数据手册, MCDS 网上购买 (OPN, SPN) 其他相关材料
英飞凌车载充电器及直流直流变 换器解决方案
2015年5月
汽车市场的趋势 - 驱动电气化
kUnits 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Ids_SPW47N60CFD Ids_IPW65R080CFD A
800 600 U [V] 400 200 0 0 100 200
452V
IPW65R080CFDA Comp2 600V
Id [A]
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0.3
0.35 time [µs]
0.4
0.45
0.5
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IPB65R190CFDA
IPP65R190CFDA
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Best-in-Class – Smallest RDS(on) possible in given package
IPW65R110CFDA
IPB65R150CFDA IPP65R150CFDA
IPW65R080CFDA
桥式整流
PFC 级
DC/DC 级
交错无桥PFC的概念
器件号 S1..S4
作用 PFC开关
推荐器件 650V CoolMOS CFDA
直流直流级拓扑 - 谐振变换器
器件号 S1..S4
作用 全桥 开关
推荐器件 650V CoolMOS CFDA
效率测试结果
目录
车载充电器 (OBC)
汽车直流直流变换器(DCDC)
产品简介 选型手册 应用手册 演讲材料 产品发布通讯 /powermosfets /automotivemosfet /automotive /CFDA /sic-gen5
车载充电器的价值点
尺寸和重量 输入符合全球范围的通用性 具有单相/三相输入的灵活性 内在的冗余安全概念
车载充电器的电路结构
交流/直流变换器模块给电池模块进行充电。 PFC 级: 利用MOS管做PFC配置 DC/DC级: 全桥
CoolMOS
n:1
uAC
ubattery
CoolMOS