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国产MCU设计6.6kW充电桩,交错PFC+LLC,分享各种踩坑
国产MCU设计6.6kW充电桩,交错PFC+LLC,踩坑续(1)
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国产MCU设计6.6kW充电桩,交错PFC+LLC,踩坑续(1)

产品的系统架构和控制算法在此就不再做介绍了,可以参考第一篇文章。今天继续和大家分享调试过程中的踩坑。

踩坑3、PFC输出电压动态调整

因为我们LLC的输出电压是200-800V,也属于宽范围输出了,像很多大功率充电桩,次级会采用全桥拓扑架构,由于成本原因,我这个依然采用的LLC架构。如果有了解LLC,应该都知道LLC只有工作在谐振点附近效率才是最高的。我的谐振点频率设置的80K。

我的控制算法里面,我的LLC工作的PWM和PFM模式下,切换频率为220k(再快MCU就算不过来了,此时好怀念DSP)。在200K一下工作在PFM模式,在200的时候工作在PWM模式。

重点来了(调试时摸索的经验):

(1)初始时,我PFC电压设置为400V,当LLC输出电压为200V的时候,工作在谐振点的右侧,开关频率达到220K,这个时候进入了PWM模式,满载的时候开关损耗非常大,看下图的驱动和MOS管的DS之间的波形就知道了,特别是DS之间的波形,这个硬开关简直太难受了(黄色的是驱动,绿色的是DS)。

(2)调整LLC变压器的比例,调整增益,让低压输出的时候轻载允许在PWM模式,重载的时候切换到PFM模式(其实只要扇热能ok,都好说,效率低点也没多大关系☺)。

(3)PFC电压就根据输出电压进行实际调整,LLC在200V输出的时候,PFC电压调整到370V,LLC在300V输出的时候,PFC电压调整到380V。800V输出对应的PFC电压在计算下就出来了。

(4)那么我踩的坑就体现出来了,成本考虑,电容我用的450V的,导致800V输出的时候,LLC的增益达不到了,只能带1A的电流(郁闷死了)。

(5)没办法,这个成本和性能始终是成反比的,PFC的电容只能果断换500V的,LLC在800V输出的时候,PFC电压调整到了480V。终于OK了。驱动和DS的波形看着顺眼多了☺。

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  • 前辈的方案是PFC电压可调+LLC电压可调。共同实现输出电压宽范围。这样的话LLC直流增益的范围可以降低。
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  • 前辈,我想请教下:LLC拓扑,输出电压和变压器匝比、LLC直流增益有关。实际使用时,变压器匝比固定,那输出200V-800V这么宽的电压范围,效率会下降多少?LLC谐振点的效率最高,为纯阻性。假设PFC输出电压固定400V,且我们只用调节频率的方式控制输出电压,输出800V电压的时候,如果变压器变比为1:1,则LLC直流增益为2倍。如果输出200V电压,则直流增益为0.5倍。效率会下降多少?
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  • dy-Qdm76yft 3星期前
    有没有 dsp 数字电源方案
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  • dy-pxnXXQhk 2023-10-25 20:25
    请问楼主,最占空比空比是多少呢
    回复 2条回复
  • hello-boy 2023-10-24 14:54
    踩坑系列出个续集☺
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