3300W汽车车载充电机原理及设计

本文档介绍了一款3300W汽车车载充电电机，即On board charger，专为高效电源应用设计。该充电电机具备超过97%的高效率，体积小巧，采用无风扇和无散热片设计。产品由Transphorm Shangnai提供，联系方式为电话13501775977和邮箱nz021@qq.com。 充电机部分的效率高达99%，具备功率因数校正（PFC），输入电压范围为85至265V交流电，频率45至70Hz，最大输入电流20A。输出电压170至500V，最大输出功率3.3kW，最大输出电流12A，效率超过96%。为了实现高效率，PFC部分和DC/DC部分均需达到98%以上的效率。文档中提到采用氮化镓（GaN）的无桥PFC电路和全桥DC/DC，效率可达99%。 车载DC/DC部分采用LLC DCDC CONVERTER，输入电压200-500V直流电，最大输入电流15A，输出电压12V至24V，最大输出功率2.0kW，最大输出电流12A，效率超过97%。 文档还详细介绍了无桥PFC电路的设计，包括传统单级PFC、交错式PFC和Coolmos无桥PFC等方案的比较。特别强调了采用氮化镓MOS的无桥PFC方案，可以实现99%的效率，并且体积更小，成本更低。 此外，文档还提供了EMI实测报告，展示了低线输入下600W的EMI结果，并提到了正在对高频范围进行EMI改进。还展示了采用QFN封装的氮化镓模块化产品，包括1kW和2.2kW PFC模块，以及1000W及2200W的无桥PFC模块，效率高达99.5%。 最后，文档讨论了基于氮化镓的LLC电路在DC/DC转换中的应用，包括效率对比和损耗降低，以及小功率DC/DC产品的设计，强调了整个LLC设计无需散热片处理，效率高达98.8%。 文档还涉及了电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）车载辅助电源DC-DC变换器的研究，包括全桥ZVS变换器和两级变换器中前级峰值控制交错开联Boos变换器的研究，以及实验样机的搭建和测试。