ZHCADP6 January   2024 LM5155-Q1 , LM51551-Q1 , LM5156-Q1 , LM51561-Q1 , LM51561H-Q1 , LM5156H-Q1 , LM5157-Q1 , LM51571-Q1 , LM5158-Q1 , LM51581-Q1 , UCC28700-Q1 , UCC28730-Q1 , UCC28740-Q1 , UCC28781-Q1 , UCC28C50-Q1 , UCC28C51-Q1 , UCC28C52-Q1 , UCC28C53-Q1 , UCC28C54-Q1 , UCC28C55-Q1 , UCC28C56H-Q1 , UCC28C56L-Q1 , UCC28C57H-Q1 , UCC28C57L-Q1 , UCC28C58-Q1 , UCC28C59-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1引言
    1. 1.1 低压隔离式辅助电源
    2. 1.2 高压隔离式辅助电源
  4. 2前置稳压器要求
    1. 2.1 采用低压电池时的前置稳压器
      1. 2.1.1 单前置稳压器架构
      2. 2.1.2 多前置稳压器架构
    2. 2.2 采用高压电池时的前置稳压器
  5. 3全分布式架构
  6. 4半分布式架构
  7. 5集中式架构
  8. 6隔离式辅助电源架构中的冗余
    1. 6.1 无冗余
    2. 6.2 为所有器件提供冗余
    3. 6.3 仅为低侧提供冗余
    4. 6.4 仅为高侧提供冗余
  9. 7总结
  10. 8术语

3 全分布式架构

在牵引逆变器的全分布式架构中，每个栅极驱动器都由单独的隔离式辅助电源器件供电。这意味着，6 个栅极驱动器需要 6 个隔离式辅助电源器件。尽管这种架构未必是具有成本效益的选项，但使用多个电源器件有助于提高系统的安全性。

GUID-20231228-SS0I-8NMM-LT94-MJL4DMVRNDR2-low.svg图 3-1 全分布式架构

对于全分布式架构，使用集成式直流/直流变压器模块可能是更好的选择。这些集成模块具有集成变压器，可在 11MHz 至 15MHz 的极高频率范围内进行开关。使用集成变压器模块无需外部变压器，从而减小了整个系统的尺寸和高度。此外，这些集成直流/直流模块只需要很少的外部分立式元件，因此从设计和布局角度来看，这种架构更简单。

TI 提供多种型号的集成直流/直流模块。借助这些型号，可根据系统中输入电压轨的可用性和所需的输出电压灵活地选择合适的器件。图 1-1 显示了所有型号和技术规格。

表 3-1 德州仪器 (TI) 集成变压器设计
器件型号隔离强度VIN | VOUT 标称值VIN 范围VOUT 范围典型功率
UCC14240-Q1
UCC14241-Q1		基础型 (3kVRMS)
增强型 (5kVRMS)		24VIN | 25VOUT，21V–27V15V–25V2.0W
UCC14140-Q1
UCC14141-Q1		基础型 (3kVRMS)
增强型 (5kVRMS)		12VIN | 25VOUT10.8V–13.2V
8V–18V		15V–25V
15V–25V		1.5W
1.0W
UCC14340-Q1
UCC14341-Q1		基础型 (3kVRMS)
增强型 (5kVRMS)		15VIN | 25VOUT13.5V–16.5V15V–25V1.5W
UCC14130-Q1
UCC14131-Q1		基础型 (3kVRMS)
增强型 (5kVRMS)		12–15VIN |
12–15VOUT		12V–15V
10V–18V
15V–18V
14V–18V		12V–15V
10V–12V
15V–18V
10V - 18V		1.5W
1.0W
1.5W
1.0W
UCC15240-Q1
UCC15241-Q1		基础型 (3kVRMS)
增强型 (5kVRMS)		24VIN | 25VOUT21V–27V15V–25V2.5W

还有其他一些拓扑可用于完全分布式的架构类型。这些拓扑的典型示例包括 LLC 谐振、PSR 反激式（初级侧调节反激式）和推挽式。这些拓扑的优势之一是能够输送比集成式直流/直流模块更多的电力。这在下一部分进行了更加详细的讨论。