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。

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。

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。

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。