基于ST STNRG388A 數位功率因數控制器的1 KW車載充電方案

EVLSTRNG-1KW板用于評估離線電源轉換應用中的STNRG388A數位控制器，例如EV電池充電器，UPS和工業(yè)電源。該架構基于使用半橋SAB (“Single Active Bridge”)單有源橋拓撲的多相交錯式DC / DC轉換器，可支持超過1000 W的功率。

交錯的拓撲結構通過3個并行級來平衡功率。 此外，該解決方案通過根據負載啟用一，二或三級來在整個負載范圍內提供高效率。STNRG388A功率轉換專用外設狀態(tài)機事件驅動(State Machine Event Driven，SMED)提供了驅動交錯功率級的靈活性，同時確保了在啟動和停止每個級時正確的相位重新對準。借助STNRG388A的數位內核，還可以通過方便的超級終端控制來監(jiān)視，控制和調試EVLSTRNG-1KW板。

電路板由兩部分組成：

1.基于Viper06H高壓開關的3 W反激式拓撲輔助電源。用于離線應用程序。 該輔助轉換器為初級側提供15 V / 0.1 A，為驅動器和控制邏輯供電，并在次級側提供±7.5 V / 0.1 A的電源模擬反饋補償。

2.主轉換器由三個半橋SAB(Single Active Bridge)轉換器組成，由它們控制STNRG388A數位控制器，可通過更改開關頻率以及開關象位來管理輸出功率。L6391驅動主轉換器的分別的MOSFET。 該專用附屬驅動程序還集成了智能關機功能和內部模擬比較器可快速觸發(fā)幾種保護功能。精確的參考電壓可降低輔助電源電壓，從而為STNRG388A提供30 mA 在3.3 V。

?場景應用圖

?產品實體圖

?方案方塊圖

?應用架構

?核心技術優(yōu)勢

可幫助設計人員最大限度提升數字功率轉換技術的優(yōu)勢，包括全負載狀態(tài)下的高能效表現、更高的安全性、豐富的診斷功能! 意法半導體獨有的狀態(tài)機事件驅動(SMED, State Machine Event Driven)的高分辨率脈寬調制(PWM, Pulse-width Modulation)信號發(fā)生器,與普通的數位訊號處理器或基于微控制器的數控解決方案不同，STNRG可由內部定時器或外部事件直接觸發(fā)SMED控制器，例如峰值電流、過量電流或電壓過零，由一個降壓轉換器檢測峰值電流，并通過定時器設置恒定關斷時間，無需介入其他內核處理器。此外，一個由內核執(zhí)行的簡單比例積分(P-I, proportional-integral)循環(huán)，即可為輸出調節(jié)電路設置峰流值。

?方案規(guī)格

?輸入電壓范圍：350-420 Vdc

?滿載功率：1000 W

?CC / CV輸出調節(jié)

?輸出電壓調節(jié)率：133 V±2.5％

?輸出電流調節(jié)率：7.5 A±5％

?不具有突發(fā)模式的每相最小輸出電流：1A

?每相的最大輸出電流：2.5 A

?交錯Interleaving架構

?空載待機功耗：425 mW

?效率：從1％到滿載，超過90％

?峰值效率：滿載時為96.5％

?安全性：符合EN60950

?電源板尺寸：20.7x16.5 mm，距PCB的最大組件高度為50 mm

?控制板尺寸：6.9x5毫米，垂直安裝

?電源板PCB：雙層，35μm，混合PTH / SMT

?控制板PCB：雙層，35μm，混合PTH / SMT

?可通過UART I / F配置的系統

?狀態(tài)LED用于保護功能和活動階段