比较工业电池充电器的PFC级拓扑:Boost vs图腾列

作者: 365bet体育投注 分类: 随心杂谈 发布时间: 2025-06-23 10:22
本文指出:工业设备更改电气化,立即使用稳定,可靠和高效的电池计费解决方案。从电力工具到重型机械,它们的充电器应适应恶劣的环境和各种电源(120-480 VAC),并且设计将优先考虑微型化,轻量级和自然热量上升。本文旨在为工程师设计关键系统的指导,专注于选择拓扑和设备选择,尤其是令人不安的硅杆(SIC)MOSFET。工业电池充电器的现代工业费用需要支持多种类型的化学电池,这是一个挑战。锂离子电池(尤其是12V-120V范围内的电池)已成为工业应用的主要选择(图1),它将全部从手持工具到物料处理设备驱动。图1锂离子电池组的常见应用通常工业充电器架构包括TWo主要电路水平:●功率因数校正(PFC):此前端确保了出色的交流强度使用,最大程度地减少谐波屈服和扩大电输出。 ●单独的DC-DC类:此类提供分离以确保安全并调节输出电压和电流以准确充电电池。图2 I块标准计费电池过程的图通常由微控制器管理,以容纳不同的电池属性。高频操作是快速充电和提高能量效率的关键。 SIC MOSFET是这种苛刻的环境的理想选择。它可以高频运行,并且在此移动中造成的损失最少,有助于实现紧凑的被动冷却设计 - 在工业环境中的主要优势。选择正确的拓扑:PFC级功率因数校正(PFC)阶段对于转换高效率强度至关重要。以下是拓扑的主要选项:1。BoostPFC:此拓扑(无花果。 3)被广泛使用,并使用诸如EMI过滤器,桥梁整流器,增强电感器,增强FET和增强二极管等组件。诸如SEMI NCP1654/NCP1655之类的控制器通常用于管理电力因子并减少总谐波失真(THD)。对于更高的功率应用,诸如FAN9672/FAN9673之类的控制器的AOF交错PFC是更好的选择。对于Boost Diodes,650V Eliteic二极管的性能很好。 SIC MOSFET是高频,高功率(2kW-6.6kW)应用的理想传输组件。对于低功率应用(600W-1KW),可以考虑使用具有集成GAN驱动程序的NCP1681图腾极PFC控制器。在低频(20KHz-60kHz)下,可以使用硅超交界处或IGBT。在较高的电力水平上,一个主要考虑因素是减少桥梁整流器的损失。为了提高能源效率,通常使用半桥或图腾极调整中的主动开关(O SIC MOSFET)。图片3提升PFC拓扑2。图腾极PFC:图腾极PFC拓扑(图4)去除传统的桥梁整流器,因此相应效率更高。这包括EMI过滤器,加强电感器,高频和低频半桥,栅极驱动器和专用的图腾post PFC控制器(例如NCP1681B)。图4图腾极PFC拓扑结构的高频PFC的高频需要具有低反向恢复时间的电源开关,因此SIC和GAN设备很好。在半导体中,建议使用600W至1.2kW的应用程序使用集成的GAN驱动程序和1.5kW至6.6kW的应用程序使用SIC MOSFET。具有集成SIC二极管的IGBT可以在较低的频率(20-40kHz)下使用。低RDS(ON)硅Super Junction MOSFET或低VCE(SAT)IGBT适用于桥梁频率的低前臂。对于更高的功率(4.0kW-6.6kW),请考虑交错的图腾极PFC Apperimentyos。在650V的精英MOSFET中,例如NTH4L032N065M3S和NTH4L023N065M3S,用于3kW应用ATION,NTH4L015N065SC1或SIC CASCADE JFET(例如UJ4SC075009K4S),用于6.6kW应用,高频武器的不错选择。 NTHL017N60S5H或SIC组合JFET(例如UG4SC075005L8)适用于低频的武器。图5提供了基于SIC的3KW Totem PFC Pole和LLC电源的实例。 (图5显示了基于SIC的3KW Totem Pop PFC和LLC电源的实例。)图5基于SIC的基于SIC的3KW Totem Pole PFC和LLC电源基于SIC。)

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