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大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于ST產(chǎn)品的30kW Vienna PFC 整流器參考設(shè)計(jì)方案

2024-10-29
來源:大聯(lián)大控股

  2024年10月24日,致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布,其旗下友尚推出基于意法半導(dǎo)體(ST)STM32G474RET3 MCU、STPSC40H12C SiC肖特基二極管、SCT018W65G3-4AG SiC MOSFET和STGAP2SICS電流隔離驅(qū)動(dòng)器IC的30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì)方案(STDES-30KWVRECT)。

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  圖示1-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì)方案的展示板圖

  當(dāng)前,雖然電動(dòng)汽車市場呈現(xiàn)出迅速增長的態(tài)勢,但充電技術(shù)依舊是用戶關(guān)注的痛點(diǎn)。為提升用戶的充電體驗(yàn),各大汽車制造商紛紛投入研發(fā)資源,以推出更快速、更高效的充電技術(shù)。在此背景下,大聯(lián)大友尚基于ST STM32G474RET3 MCU、STPSC40H12C SiC肖特基二極管、SCT018W65G3-4AG SiC MOSFET和STGAP2SICS電流隔離驅(qū)動(dòng)器IC推出30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì)(STDES-30KWVRECT)方案,實(shí)現(xiàn)了低總諧波失真(滿負(fù)載時(shí),THD低于5%)和高功率系數(shù)(滿負(fù)載時(shí)高于0.99),可以為廠商帶來更高的能效和可靠性。

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  圖示2-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì)方案的場景應(yīng)用圖

  STDES-30KWVRECT為基于三電平Vienna拓?fù)涞拇蠊β嗜嘤性辞岸耍ˋFE)整流器應(yīng)用,引入了完整的數(shù)字電源解決方案。

  在直流快充電源中,Vienna整流器用作三相升壓轉(zhuǎn)換,可將交流輸入電壓升高至800VDC輸出,同時(shí)在所有三相上施加與輸入電壓同相的正弦輸入電流。在設(shè)計(jì)時(shí),每相由一個(gè)升壓電感、一對整流器(STPSC40H12C SiC肖特基二極管)和一組串聯(lián)MOSFET組成,每個(gè)位置使用兩個(gè)并聯(lián)的SCT018W65G3-4AG SiC MOSFET。

  此外,方案的驅(qū)動(dòng)電路采用STGAP2SICS電流隔離驅(qū)動(dòng)器IC,能夠提供4A驅(qū)動(dòng)電流能力和高達(dá)100V/ns的共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)。在控制層面,方案采用STM32G474RET3 MCU,能夠控制PFC、THD、電壓調(diào)節(jié)、輸入過流保(OCP)、過壓保護(hù)(OVP)、軟啟動(dòng)和浪涌電流,確保整個(gè)充電過程的安全性。

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  圖示3-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì)方案的方塊圖

  不僅如此,方案配有支持板載STM32G4的固件——STSW-30KWVRECT,并提供原理圖和BOM清單,用戶可從中獲取軟啟動(dòng)程序或控制算法等軟件功能,從而快速完成設(shè)計(jì)開發(fā)工作,將充電模塊更快地推向市場。

  核心技術(shù)優(yōu)勢:

  • 具有數(shù)字控制STDES-30KWVRECT的30kW Vienna PFC整流器參考設(shè)計(jì);

  • 基于STM32G474RE數(shù)字電源MCU STSW-30KWVRECT的30kW Vienna PFC整流器的固件;

  • 主流Arm Cortex-M4 MCU 170MHz,帶512Kbyte閃存STM32G474RET3;

  • 采用HiP247-4封裝的650V、18mOhm(典型值)、119A碳化硅功率MOSFET SCT018W65G3-4AG;

  • 1200V、40A高浪涌碳化硅功率肖特基二極管STPSC40H12C;

  • 用于SiC MOSFET的電隔離4A單柵極驅(qū)動(dòng)器STGAP2SICS;

  • 應(yīng)用于電動(dòng)汽車充電。

  方案規(guī)格:

  • 輸入線間交流電壓:345(Min)、400(Typ)、460(Max)Vac;

  • 輸入交流頻率:47(Min)、50(Typ)、63(Max)Hz;

  • 輸出電壓:700(Min)、800(Typ)、850(Max)VDC;

  • 輸出功率:30kW;

  • 輸出電流:37.5A(Max),VDC=800V;

  • 輸入電流:50A(Max),VAC(L-L)=350V;

  • 峰值效率:98.70%,VAC(L-L)=400V, Vout=800V;

  • 98.84% VAC(L-L)=450V,Vout=800V;

  • 總諧波失真:<3>50%;

  • 功率因數(shù):0.99(Typ),負(fù)載>50%;

  • 浪涌電流:30A(Max)VAC(L-L)=450V。

  本篇新聞主要來源自大大通:

  基于STDES-30KWVRECT 30 kW Vienna PFC 整流器入門參考設(shè)計(jì)方案




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