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

启动、关断、备用电源和瞬态响应波形

图 3-20 显示了满载条件下 –12V、+12V 和 +12Vp 时转换器在启动(交流电源开启)期间的行为。C1 在 100mA 时为 –12V 输出,C2 在 100mA 时为 +12V 输出,C3 在 2.2A 时为 +12Vp。

GUID-20221213-SS0I-JDBK-9JGP-7PMFDZTHB6J9-low.png图 3-20 转换器在启动期间的行为

图 3-21 显示了满载条件下 –12V、+12V 和 +12Vp 时转换器在关断(交流电源断开)期间的行为。C1 在 100mA 时为 –12V 输出,C2 在 100mA 时为 +12V 输出,C3 在 2.2A 时为 +12Vp。

GUID-20221213-SS0I-WGJF-THQ6-LBV7Q2QX5HPN-low.png图 3-21 转换器在关断期间的行为

图 3-22 显示了转换器的行为,其中负载根据 0.44A 时为 12Vp、275mA 时为 5V 电源轨的规格而定。这里的迹线 C2 为 12Vp 输出 (TP4_P),C1 为 5V 输出,而 C4 为输入 VAC。

GUID-20221213-SS0I-KNXJ-TRJ7-QZ82TL3FVCG4-low.png图 3-22 交流电源断开后的备用电源行为

图 3-23 显示了在零负载电流和 1A 负载电流之间切换时 5V VOUT 的瞬态响应。

GUID-20221213-SS0I-5RWH-26DX-0HGW4VJMJBRL-low.png图 3-23 5V VOUT 0A 至 1A 负载上的瞬态

图 3-24 显示了在零负载电流和 1A 负载电流之间切换时 3.3V VOUT 的瞬态响应。

GUID-20221213-SS0I-0R9L-8DJ9-H20FMW8BMGTQ-low.png图 3-24 3.3V VOUT 0A 至 1A 上的瞬态

图 3-25 显示了 12V VOUT 上发生 0A 至 2A 瞬态时的转换器瞬态响应,而 12V 和 –12V 都具有 100mA 的负载电流。C1 在 100mA 时为 –12V 输出,C2 在 100mA 时为 +12V 输出,C3 在开关负载下为 +12Vp,而 C4 为 12Vp 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-2CND-QGL2-2G6RSTTMPQ2C-low.png图 3-25 12V VOUT 上发生 0A 至 2A 瞬态时的转换器瞬态响应

图 3-26 显示了 12V VOUT 上发生 0A 至 2A 瞬态的转换器瞬态响应,而 12V 和 –12V 都具有零负载电流。C1 在 0mA 时为 –12V 输出,C2 在 0mA 时为 +12V 输出,C3 在开关负载下为 +12Vp,而 C4 为 12Vp 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-N8CL-G8NM-Q586MTPTP9DJ-low.png图 3-26 12V VOUT 上发生 0A 至 2A 瞬态时的转换器瞬态响应

图 3-27 显示了 12Vp 满载时 –12V 输出的瞬态响应。C1 为从 100mA 切换到 0mA 的 –12V 输出,而 C4 为 –12V 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-QJGG-J9TT-B3HVCHXJ01FQ-low.png图 3-27 在 12Vp 满载时 –12V 输出的瞬态响应

图 3-28 显示了 12Vp 满载时 –12V 输出的瞬态响应。C1 为从 0mA 切换到 100mA 的 –12V 输出,而 C4 为 –12V 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-4LQL-PKJV-STGRCXF6LN0D-low.png图 3-28 在 12Vp 满载时的 –12V 输出瞬态响应

图 3-29 显示了 12Vp 满载时 +12V 输出的瞬态响应。C2 为从 0mA 切换到 100mA 的 +12V 输出,而 C4 为 +12V 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-0FRJ-ZDKQ-8PFXGZXL4BXT-low.png图 3-29 在 12Vp 满载时 +12V 输出的瞬态响应

图 3-30 显示了 12Vp 满载时 +12V 输出的瞬态响应。C2 为从 100mA 切换到 0mA 的 +12V 输出,而 C4 为 +12V 输出电流。

GUID-20221213-SS0I-37KR-MQTC-0D5FKJLNXTPM-low.png图 3-30 在 12Vp 满载时 +12V 输出的瞬态响应