大聯大友尚集團推出基于ST產品的工業輕型電動汽車充電器方案

2023年8月17日，致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布，其旗下友尚推出基于意法半導體（ST）STDES-2KW5CH48V的工業輕型電動汽車充電器方案。

圖示1-大聯大友尚基于ST產品的工業輕型電動汽車充電器方案的展示板圖

隨著電池技術的進步，工業輕型電動汽車已經開始在各種領域取得突破。而充電器作為這些電動汽車必不可少的配套產品之一，同樣也在這場電動化潮流中不斷革新。由大聯大友尚基于ST STDES-2KW5CH48V推出的工業輕型電動汽車充電器方案可在85-265VAC的輸入電源電壓范圍內工作，當輸入電壓高于180VAC時，還可獲得高達2.5KW的輸出功率。該方案適用于各種工業輕型電動汽車充電系統，包括電動自行車、電動人力車、叉車、微型電動車或工業物流機器人等產品。

圖示2-大聯大友尚基于ST產品的工業輕型電動汽車充電器方案的場景應用圖

STDES-2KW5CH48V是ST針對工業輕型電動汽車充電器推出的參考設計，該充電器可用于鋰離子電池和鉛酸電池充電，滿足當前電池充電的最新趨勢。此參考設計集成ST旗下眾多產品，其升壓功率因數校正（PFC）電路由L4984D控制，提供大于0.9的高功率因數（PF）。全橋LLC諧振功率轉換器的DC-DC電路由L6599A控制。在輸出整流方面，采用高性能二極管與中心抽頭配置的LLC變壓器次級繞組，提升整體能效。

此外，該設計采用STM32F072CB微控制器來控制功率級和電池充電配置文件，具有用戶界面和管理保護功能。在PFC級中，選擇MDmesh M5功率MOSFET和SiC二極管。在LLC級中，則應用MDmesh DM6功率MOSFET。而初級和次級部分由基于VIPER16的離線反激電路供電。

圖示3-大聯大友尚基于ST產品的工業輕型電動汽車充電器方案的方塊圖

經正式的測試和測量證實，本方案具有極佳的性能。結合綜合能力與數字控制，能夠在寬輸入電壓和負載條件下提供高效率、接近統一的功率因數和低THD。

此外，如果需要更高的電池電壓設計，本方案幾乎不需要修改硬件，整個初級側（PFC階段，DC-DC全橋LLC）均保持不變，只需在次級側，修改輸出電壓檢測電阻即可。

核心技術優勢：

●   L4984D：連續電流模式功率因素控制器；

●   L6599AD：雙管半橋諧振控制器；

●   STM32F072CBT6：主流Arm Cotex-M0 USB單片機與128KB的閃存、48MHz中央處理器、USB、CAN和CEC功能；

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

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

●   STPSC20H065CW：650V，20A，雙組較高浪涌電壓碳化硅二極管；

●   VIPER16HN：VIPerPlus系列，節能6W高壓轉換器與直接反饋。

方案規格：

●   輸入交流電壓：85至265VAC；

●   1.75KW負載時的峰值效率：>93.5%；

●   滿載時的峰值效率：>93%；

●   PFC輸出電壓：415V±2%；

●   PFC工作模式：CCM；

●   PFC控制器：L4984D；

●   輸入電壓范圍內的功率因數85-265VAC：>0.97，for load>20%；

●   輸入電壓范圍內的THD85-265VAC：<10 >20%；

●   最大輸出功率：2.5KW（歐洲電壓范圍）、1.25KW（美國電壓范圍）；

●   DC-DC轉換器撲：全橋LLC；

●   LLC電源轉換器頻率范圍：90-160KHz；

●   啟動：軟啟動；

●   整流拓撲：中心抽頭；

●   冷卻：強制空氣；

●   保護：低輸入電壓和高輸入電壓，低輸出電壓和高輸出電壓，輸出過流和短路保護。