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

2.2.1.10 备用电源

存在三种可能的供电场景：

  1. 存在单相或三相电源：
    1. 转换器提供所有电压，但为超级电容器充电的时间不同，首次充电时间为 1 分钟 21 秒，连续充电时间为 36 秒。
    2. 次级侧绕组上的开关波形经过峰值整流，用于禁用反相降压/升压转换器。
    3. 同时，由于超级电容器上的电压处于 4.3V 至 7.8V 的范围内，升压转换器处于运行状态并提供 11.5V 电压。该电压电平略低于 12V，旨在避免在具有主电源时提供电流。保持升压转换器处于运行状态可消除器件软启动引起的延迟。
    4. 当超级电容器充电时，电压监控器 TL7705A 将启用标志“EOC”（充电结束，对于 uC 的数字输出很有用）并打开 LED。
  2. 电源不可用：
    1. 由于 TPS55330 升压转换器始终处于运行状态，因此 12Vp 总线会从 12V 下降至 11.5V，从而使所有电源轨保持工作状态。
    2. 同时，反激式转换器的两个 ±14V 输出都会变为零，并且用于信号 Disable 的峰值整流电压会变为零。
    3. 然后，反相降压/升压转换器会启动并提供 ±14V 电压，这些电压由 ORing 二极管连接到双路 LDO 的输入端，从而提供 ±12V 电压。
    4. 直到超级电容器放电至低于升压 UVLO (4.3V) 时，才会供电。此时，所有电源轨都会关闭。
  3. 12V 工作台电源打开：
    1. 此处超级电容器不充电，因为反激式器件的辅助绕组上没有电压。
    2. 工作台电源的 12V 电压正常为所有电源轨供电。反相降压/升压转换器还为双路 LDO 提供 ±14V 电压。