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基于InnoSwitch3-AQ的120W车载电源

采用了InnoSwitch3-AQ INN3949FQ芯片,并创新性地使用了平面变压器为电动车电源系统带来了全新的解决方案。

核心亮点:

1.超紧凑设计,适配800V高压系统该电源方案专为800V电动车电池系统设计,支持200V至900V的超宽输入电压范围,能够在60°C的环境温度下持续输出120W的功率。这对于电动车日益增长的高压需求来说,是一个非常理想的解决方案。
2.低元件数量,高可靠性设计中仅使用了53个电气元件,大大降低了复杂性和成本。同时,所有元件均符合汽车级AEC-Q标准,确保了高可靠性和长寿命。
3.
平面变压器,革新传统设计该设计采用了平面变压器与传统的绕线变压器相比,具有以下优势:
增强隔离
平面变压器提供了高达900V的增强隔离,符合IEC-60664-1和IEC-60664-4标准的局部放电(PD)和高压测试要求。
低高度
平面变压器的低高度设计非常适合对高度有严格限制的应用。

低成本
平面变压器的装配成本更低,且变压器参数的一致性更好。
4.高效能与精准调节
该电源方案在满载情况下效率超过91%,并且通过FluxLink™磁感应耦合技术实现了精准的次级侧调节,无需光耦。这不仅提高了效率,还降低了成本和空间占用。
5.全面的故障保护
设计中集成了多种故障保护机制,包括输出电流限制和短路保护,确保了电源在各种极端条件下的安全运行。

技术细节:输入滤波器为了应对汽车环境中高dv/dt和di/dt带来的电气噪声,设计中采用了多个旁路电容(C202, C204, C205),有效降低了噪声对电源的影响。

高压电路采用反激式转换器拓扑结构,使用了R2CD型缓冲电路来限制开关管关断时的漏源电压峰值,确保了高压电路的稳定性和安全性。

低压电路次级侧控制器通过同步整流MOSFET(SR FET)实现高效整流,并通过内部调节器为次级侧供电,进一步提高了整体效率。

精密电压调节(PVR)电路通过外部误差放大器和精密参考电压(ATL431)来控制反馈引脚,显著提高了输出电压的调节精度。

远程启用/禁用功能通过V引脚实现远程控制,用户可以通过外部信号轻松地启用或禁用电源。

性能数据:效率曲线在不同输入电压和负载条件下,电源的效率均保持在较高水平。例如,在200V输入电压下,满载效率达到92%。

热性能在60°C环境温度下,关键组件的温度均保持在安全范围内例如,InnoSwitch3-AQ芯片的温度最高为114°C,低于其最大工作温度。

波形图文档中提供了详细的波形图,包括启动波形、稳态开关波形、短路响应波形等,直观地展示了电源在不同工作状态下的性能表现。

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Marcia
LV.6
2
03-29 16:49

INN3949FQ支持800V系统太强了!平面变压器设计在EMC方面表现如何?

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Marcia
LV.6
3
03-29 16:49

91%的满载效率确实亮眼,轻载时的效率曲线能分享下吗?

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沈夜
LV.8
4
03-29 17:11

这种电源方案适合大规模商业化应用吗?

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fzwwj95
LV.5
5
03-31 07:41
@沈夜
这种电源方案适合大规模商业化应用吗?

这个方案从三方面看确实具备商业化潜力:1)BOM精简到53个元件,产线直通率有保障;2)平面变压器不仅降本15%,还解决了传统绕线工艺的批次一致性难题;3)实测114℃结温留了足够降额余量,完全满足车规级温度循环要求

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