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使用INN3947CQ设计的10 W7.5 V输出汽车电源

设计了一个10 W单输出汽车应急电源。用于800 V电池系统的电动汽车,支持30 VDC到1000 VDC的超宽输入范围。采用了InnoSwitch3-AQ系列IC的1700 V额定3947CQINN反弹转换器配置。通过观察IEC-60664第1部分和第4部分中规定的爬电和间隙要求,提供了一次(高压输入)和二次(输出)侧之间的加强隔离。报告包括电源规格、原理图、印刷电路板布局、材料清单、磁性规格和性能数据。

该设计可以在整个30 VDC到1000 VDC输入电压范围内提供高达105°C环境温度的全10 W输出功率。7.5 V输出通常被配置为在提供牵引逆变器的车辆12 V系统发生故障时提供冗余电源。这是通过允许逆变器提供主动短路、主动放电和报告功能来满足功能安全的共同要求。InnoSwitch3-AQ IC通过直接感知输出电压,并通过FluxLinkTM向主端提供快速、准确的反馈,从而维持必要的调节。通过二次侧控制,采用同步整流比二极管整流提高了整体效率,从而消除了散热,节省了成本和空间。

输入滤波器汽车逆变器环境恶劣,由于电源模块的开关动作,具有高dv/dt和di/dt的特性。通过电源的隔离屏障产生较大的共模电流,这反过来会干扰电源的操作、其他逆变器块和测量信号的完整性。输入共模扼流器L1以及旁路电容器C1到C3和C22到C24有助于过滤不必要的噪声,并防止它们影响设计的整体性能。选择了共模电感器L1,使参考板能够承受电源集成公司的内部“高压网络上的抗纹波”测试。该试验在高压输入端注入高频纹波,以模拟牵引逆变器中实际的直流连接电容器纹波。L1的最终值将取决于最终的设计或应用要求。噪声越高,L1的电感就应该越高。但是,应该考虑到电感值和直流电阻(DCR)之间的关系,这将影响到设计的整体效率。
高压侧电路本设计采用反弹式转换器来提供来自高压输入的隔离的低压输出。反弹跳变压器T1初级绕组的一端连接到高压直流输入端,而另一端连接到INN3947CQ IC1内集成的1700 V功率MOSFET的漏极端子。由二极管D1、D2、电阻R2、R3、R4和电容器C4、C5、C6形成的一次钳位电路,在IC1内部的开关关闭时限制IC1的峰值漏源电压。与传统的RCD钳相比,两个表面安装的AEC-Q合格的二极管串联使用,以满足爬电和间隙要求,并确保每个二极管的电压不超过其额定值的70%。电阻网络有助于消耗变压器存储在T1泄漏电抗中的能量。选择缓冲电阻器,在保持功耗低于50%的同时,不会超过其额定电压的80%。缓冲电阻的冷却区域也被考虑,以确保工作温度将在一个可接受的水平。
在这个设计中,通过将V引脚连接到电源,禁用输入主电压和过电压功能。这种方法不需要用于设置IC1的欠电压或过电压特性的电压传感电阻链,从而节省了成本和空间。然而,在没有欠压特性的情况下,输出在高输出负荷电流的< 40 VDC电压下可能无法达到调节,导致输出上升,但无法达到调节(打嗝)。时间由自动重启功能决定,提供一个50 ms的启动尝试,然后是2秒的关闭时间。如果这在目标设计或应用上不可接受,则可以实现欠压特性。推荐的电路和设计指南请参考数据表。
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旻旻旻
LV.6
2
02-21 18:45

这个10W的应急电源,在汽车上只能用于打火或者临时照明,用处不大

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02-21 20:58

10 W的功率有点小,不知道应用在单输出汽车应急电源上能实现什么功能,请指点一下。

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02-22 17:50
@旻旻旻
这个10W的应急电源,在汽车上只能用于打火或者临时照明,用处不大

什么样的用处是大的?举例说明比较好

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02-22 17:51
@dy-mb2U9pBf
10W的功率有点小,不知道应用在单输出汽车应急电源上能实现什么功能,请指点一下。

合适功率针对与特定的应用

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02-24 15:33

105°C环境温度的全10 W输出功率,这个标准还是比较高的

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02-24 22:46

电路中R16-R22五个电阻并联是什么作用?没看明白,请教高手

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xxbw6868
LV.9
8
02-25 15:20
@地瓜patch
电路中R16-R22五个电阻并联是什么作用?没看明白,请教高手

一般有两个作用,第一是起到分流的作用,第二就是使电路中总电阻减小。

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02-25 20:10

信号在输出过程中产生的能量损耗是多少人

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dy-nmLUWFNr
LV.7
10
02-25 20:57

怎么样有效提高汽车电源的信号传输效率

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dy-nmLUWFNr
LV.7
11
02-25 21:01

怎么样修改设计简化信号传输系统

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地瓜patch
LV.8
12
02-25 22:27
@dy-nmLUWFNr
怎么样有效提高汽车电源的信号传输效率

选择高效转换器,低功耗元件等等

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地瓜patch
LV.8
13
02-25 22:28
@dy-XU5vrphW
信号在输出过程中产生的能量损耗是多少人

在10%之内吧

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xxbw6868
LV.9
14
03-05 09:21
@地瓜patch
选择高效转换器,低功耗元件等等

选择高效的能源转换器可以最大程度地减少能量损耗,从而提高电源的效率,也可以实现低功耗,。

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XHH9062
LV.8
15
03-19 16:00

类似种应急电源,适合哪些场合

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tanb006
LV.10
16
03-23 12:13

这个7.5V给哪用?MCU吗?

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htwdb
LV.5
17
03-23 12:28

10W的电源选择性还是蛮多的,但对于InnoSwitch3具有过压及欠压保护、输出过压及过流限制以及适合汽车应用的过温关断,这些额外的保护功能性价比还是很好的

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沈夜
LV.6
18
03-26 00:20

如何优化电源模块的效率和性能?

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xxbw6868
LV.9
19
04-02 13:56

EMI主要取决于变压器结构,屏蔽绕组,PCB合理的布局以及其它一些分布参数的影响。

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