大联大友尚集团推出基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案

2023年8月17日,致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下友尚推出基于意法半导体(ST)STDES-2KW5CH48V的工业轻型电动汽车充电器方案。

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图示1-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的展示板图

随着电池技术的进步,工业轻型电动汽车已经开始在各种领域取得突破。而充电器作为这些电动汽车必不可少的配套产品之一,同样也在这场电动化潮流中不断革新。由大联大友尚基于ST STDES-2KW5CH48V推出的工业轻型电动汽车充电器方案可在85-265VAC的输入电源电压范围内工作,当输入电压高于180VAC时,还可获得高达2.5KW的输出功率。该方案适用于各种工业轻型电动汽车充电系统,包括电动自行车、电动人力车、叉车、微型电动车或工业物流机器人等产品。

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图示2-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的场景应用图

STDES-2KW5CH48V是ST针对工业轻型电动汽车充电器推出的参考设计,该充电器可用于锂离子电池和铅酸电池充电,满足当前电池充电的最新趋势。此参考设计集成ST旗下众多产品,其升压功率因数校正(PFC)电路由L4984D控制,提供大于0.9的高功率因数(PF)。全桥LLC谐振功率转换器的DC-DC电路由L6599A控制。在输出整流方面,采用高性能二极管与中心抽头配置的LLC变压器次级绕组,提升整体能效。

此外,该设计采用STM32F072CB微控制器来控制功率级和电池充电配置文件,具有用户界面和管理保护功能。在PFC级中,选择MDmesh M5功率MOSFET和SiC二极管。在LLC级中,则应用MDmesh DM6功率MOSFET。而初级和次级部分由基于VIPER16的离线反激电路供电。

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图示3-大联大友尚基于ST产品的工业轻型电动汽车充电器方案的方块图

经正式的测试和测量证实,本方案具有极佳的性能。结合综合能力与数字控制,能够在宽输入电压和负载条件下提供高效率、接近统一的功率因数和低THD。

此外,如果需要更高的电池电压设计,本方案几乎不需要修改硬件,整个初级侧(PFC阶段,DC-DC全桥LLC)均保持不变,只需在次级侧,修改输出电压检测电阻即可。

核心技术优势

L4984D:连续电流模式功率因素控制器;

L6599AD:双管半桥谐振控制器;

STM32F072CBT6:主流Arm Cotex-M0 USB单片机与128KB的闪存、48MHz中央处理器、USB、CAN和CEC功能;

STW57N65M5:N通道650V,56mohm(typ),42A MDmesh M5 TO-247封装;

STO67N60DM6:N通道600V,48mohm(typ),58A MDmesh DM6 TO-LL封装;

STPSC20H065CW:650V,20A,双组较高浪涌电压碳化硅二极管;

VIPER16HN:VIPerPlus系列,节能6W高压转换器与直接反馈。

方案规格:

输入交流电压:85至265VAC;

1.75KW负载时的峰值效率:>93.5%;

满载时的峰值效率:>93%;

PFC输出电压:415V±2%;

PFC工作模式:CCM;

PFC控制器:L4984D;

输入电压范围内的功率因数85-265VAC:>0.97,for load>20%;

输入电压范围内的THD85-265VAC:<10 >20%;

最大输出功率:2.5KW(欧洲电压范围)、1.25KW(美国电压范围);

DC-DC转换器扑:全桥LLC;

LLC电源转换器频率范围:90-160KHz;

启动:软启动;

整流拓扑:中心抽头;

冷却:强制空气;

保护:低输入电压和高输入电压,低输出电压和高输出电压,输出过流和短路保护。

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关于大联大控股:

大联大控股是全球领先、亚太区最大的半导体元器件分销商*,总部位于台(TSE:3702)旗下拥有世平品佳诠鼎友尚员工人数约5,000人,代理产品供货商超250家,全球78个分销据点,2022年营业额达259.7亿美金大联大开创产业控股平台,专注于国际化营运规模与在地化弹性,长期深耕亚太市场,以「产业首选.通路标杆」为愿景,全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观,连续22年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势,大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业,建置在线数字化平台─「大大网」,并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式,协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任,期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系,并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法,积极推动数字化转型。(*市场排名依Gartner 2023年03月公布数据)

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