ZHCU930 December   2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1.     7
    2. 1.1 电动汽车充电站设计挑战
      1. 1.1.1 符合 SAE J1772 或等效标准的电动汽车充电站
      2. 1.1.2 交流和直流泄漏、残余电流检测 (RCD)
      3. 1.1.3 高效继电器和接触器驱动
      4. 1.1.4 接触焊接检测
    3. 1.2 关键系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 隔离式交流/直流电源设计
        1. 2.2.1.1  输入大容量电容及其最小电压
        2. 2.2.1.2  变压器匝数比、初级电感和初级峰值电流
        3. 2.2.1.3  变压器参数计算：初级和次级 RMS 电流
        4. 2.2.1.4  主开关功率 MOSFET 选择
        5. 2.2.1.5  整流二极管选型
        6. 2.2.1.6  输出电容器选型
        7. 2.2.1.7  VDD 引脚上的电容
        8. 2.2.1.8  开环电压调节与引脚电阻分压器、线路补偿电阻间的关系
        9. 2.2.1.9  反馈元件
        10. 2.2.1.10 备用电源
        11. 2.2.1.11 超级电容器选型
        12. 2.2.1.12 超级电容器充电器设计
      2. 2.2.2 控制引导信号接口
        1. 2.2.2.1 J1772 占空比
          1. 2.2.2.1.1 控制引导信号状态
          2. 2.2.2.1.2 控制引导信号电路
      3. 2.2.3 继电器驱动和焊接检测
      4. 2.2.4 剩余电流检测
        1. 2.2.4.1 自振电路
          1.        37
        2. 2.2.4.2 DRV8220 H 桥
        3. 2.2.4.3 饱和检测电路
        4. 2.2.4.4 由 DFF 控制的 H 桥
        5. 2.2.4.5 滤波器级
        6. 2.2.4.6 差分至单端转换器
        7. 2.2.4.7 低通滤波器
        8. 2.2.4.8 全波整流器
        9. 2.2.4.9 MCU 选择
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  UCC28742
      2. 2.3.2  TLV1805
      3. 2.3.3  DRV8220
      4. 2.3.4  ISO1212
      5. 2.3.5  ADC122S051
      6. 2.3.6  TPS7A39
      7. 2.3.7  TPS7A20
      8. 2.3.8  ATL431
      9. 2.3.9  TL431
      10. 2.3.10 TPS563210A
      11. 2.3.11 TPS55330
      12. 2.3.12 TPS259470
      13. 2.3.13 TL7705A
  8. 3硬件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试要求
      1. 3.2.1 电源测试设置
      2. 3.2.2 焊接检测测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 基于 UCC28742 的隔离式交流/直流电源
        1. 3.3.1.1 效率和输出电压交叉调节
        2. 3.3.1.2 TPS563210 的效率和输出电压调节
        3. 3.3.1.3 输出电压纹波波形
        4. 3.3.1.4 启动、关断、备用电源和瞬态响应波形
        5. 3.3.1.5 热性能
      2. 3.3.2 基于 TLV1805 的控制引导界面
        1. 3.3.2.1 TLV1805 输出上升和下降时间
        2. 3.3.2.2 不同状态下的控制引导信号电压精度
      3. 3.3.3 基于 DRV8220 的继电器和插头锁定驱动器
      4. 3.3.4 基于 ISO1212 的隔离式线路电压检测
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
    2. 4.2 文档支持
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 商标
  10. 5作者简介

2.2.4.8 全波整流器

全波整流器仅将负电压翻转为正电压。全波整流器允许负故障电流和正故障电流具有相同的跳变阈值。使用全波整流器的另一个原因是将信号的负极性转换为 MCU ADC 输入范围内的正电压，并防止电气过载 (EOS)。

GUID-20220801-SS0I-PCWL-RP1R-D2SSZ5PM9L4C-low.gif图 2-14 全波整流器原理图

该精密全波整流器可以将交流电 (AC) 信号转换成单极性信号。运算放大器 U8 和 U9 可缓冲输入信号并补偿 D1 和 D2 两端的压降，从而实现小信号输入。该电路可用于需要量化输入信号（具有正负极）绝对值的应用。

选择此拓扑而不是其他全波整流器拓扑是为了在实现所需性能的同时保持简单性。U1A 和 U1B 控制 D1 和 D2 的偏置，以根据实现全波整流的输入信号的极性更改信号路径。电路的输入阻抗由端接电阻 R4 设置，可设置为匹配源阻抗或高达 U1A 放大器的输入阻抗。

图 2-15 电路原理图

图 2-16 和Equation62 显示了正输入信号的电路原理图和传递函数。正输入信号反向偏置 D1 和正向偏置 D2 使元件分别类似于开路和短路。在此配置中，U1A 放大器驱动 U1B 的同相输入，使 U1A 反相输入的电压等于 VIN。由于电流不会流入 U1A 的高阻抗反相输入，因此没有电流流经 R1 或 R2，U1B 充当缓冲器。因此，U1A 也必须用作缓冲器，VOUT 等于 VIN。

图 2-16 正输入信号的简化电路
Equation62. VOUT=VIN

图 2-17 和Equation63 显示了负输入的电路和传递函数。负输入信号正向偏置 D1 和反向偏置 D2。因此，U1A 像标准反相放大器一样驱动 U1B，而 R3 将 U1B 的同相节点偏置到 GND。在此配置中，负输入信号的输出现在为正，以实现全波整流。

图 2-17 负输入信号的简化电路
Equation63. VOUTVIN=-R2R1
Equation64. VOUTVIN=-1VV