新能源汽车OBC电路及芯片-DSP控制+SiC+模拟
芯小二的下午茶 2023-04-12
今天分享一个基于双MCU/DSP控制的OBC设计;


1、OBC的不同开关主电路拓扑


OBC解决的是充电的问题,背后是用户对充电时间,对成本,以及安全的要求;


不同功率级别的OBC,采用不同的拓扑,功率大的会关注提高效率,降低损耗,如下图;





今天给大家介绍的ST设计的交错图腾柱PFC+全桥LLC实现的7KW OBC,采用双MCU控制;



PFC及LLC 的参数如下:


PFC stage:– Input: 85 to 265 VAC, 45 to 65 Hz– Digital inrush current limiter– Max. input current: 32 Arms– Switching frequency: 70 kHz– Average current mode control in continuous conduction mode (CCM)– PID or 2p2z 2x independent current loop regulators– PID or 2p2pz voltage regulator


DC-DC stage:

– Output voltage: 250 to 450 VDC

– Switching frequency: 92 to 250 kHz with start-up at 350 kHz

– Two independent current loops (CC)

– One voltage loop plus current balancing (CV)

– PID regulators


2

数字控制OBC框图



如上面图,主要分交错图腾柱PFC + 移相全桥LLC,我们后面再列举具体使用芯片,先从控制角度分析下里面电路功能


PFC:

- 交流输入的采样及过零点检测;

- L1和L2的电感电流采样

- SCR晶体管的控制,用于防止启动时候的过流

- MOSFET的控制,实现PFC


LLC:

- 母线输入电压采样

- 两路输出电流采样

- 输出电压采样

- SiC MOSFET的控制


供电:

- 给MCU,驱动,隔离,运放,ADC等提供不同电压等级 (20V/-5V/12V/5V/3V/隔离5V/隔离3V)


3、OBC芯片及功率器件清单


每家芯片公司的参考设计,目的一个是证明能力,一个是尽量的推销自己的产品,整理这份清单之前,我也没想到ST的模拟已经这么丰富了;



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