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充电桩模块电路.docx

上传人:kunpengchaoyue 2022/8/7 文件大小:1.99 MB

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充电桩模块电路.docx

文档介绍

文档介绍:最近这几年充电模块是热门,、10kW到后面的15kW、20kW,功率等级不断的提高。市场上的充电模块绝大部分都是三相输入,PFC部分也基本都是采用的三相无中线VIENNA结构的拓扑。借这次技术分享的机会,分享一下个人对「工作
U和V点电压为0,W点电压为+400V;
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④POP工作模式
U和W点电压为+400V,V点电压为0,该工作模式只给C1进行充电;
当然,这只是在0〜30度扇区的工作状态。其实在整个工频周期,是有25个工作状态的。
ONO和POP这两种工作模式只给C1或C2充电的状态对后面母线电压均压起决定性的作用。
我们知道,DSP的PWM模块的载波方式不能改变,一般是无法使DSP产生幅值相同、
相移180度的载波时基可以用正负半周不同方式实现,具体实现方式如下:
在正半周的时候跟CMPR+比较,在负半周的时候跟CMPR-比较。正半周的时候低有效,负半周的时候高有效。这样就可以产生180度的相移了其中CMPR-是PI计算出来的值,而CMPR+二PRD-CMPR-
三、控制模式
我们知道,这种控制电路一般采取双环的控制方式,即电压外环+电流内环。电压外环得到稳定的输出直流电压,供后级电路的使用(如ThreeLevelLLCPSInterleaveLLCPSFB
等),电流内环得到接近正弦的输入电流,满足THD和PF值的要求。
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其实数字控制无非就是把模拟的方案转换为数字的运算,其中最经典可以参考TI的
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UC3854,利用它的控制思想来实现数字化。
PFC母线输出电压经过采样和滤波,由DSP的ADC采样到DSP内部,与电压给定信
号进行比较产生误差后经过Gvc⑸补偿后输出一个A信号然后通过乘法器与交流AC电压相乘得到电流的给定信号,正是该乘法器的作用才能保证输入电压电流同相位,使电源输入端的PF值接近1;
将采样的电感电流波形与电流给定进行比较得出误差,经过Gic⑸补偿器进行补偿后得到电流环的输出值,该值直接与三角波进行调制,得到PWM波形,控制电压和电流;大致的控制框图可以用下图来简化表示;
其中:
・Gcv(s)电压环的补偿函数
・Gci(s)为电流环的补偿函数
・Hi⑸为电流环采样函数
・Hv(s)为电压环采样函数
・Gigd(s)为电感电流对占空比D的函数
四、控制地AGND的选择
在传统的单相有桥PFC中,一般把PFC电容的负极作为控制AGND,因为该点的电压
通过整流桥跟输入的L、N相连。
口当输入为正半周时,AGND为整流桥钳位在N线;
口当输入为负半周时,AGND被整流桥钳位在L线;
所以母线电容的负极地AGND(相当于PE)是一个工频的变化,由于输入一般都是50Hz的交流电,所以相对还是比较稳定的,可以作为控制电路的控制地。
但是相比较ViennaPFC就不一样了,母线电容的中点相对与工频电压中点(PE)是一个开关级的
5电平高频变动的电平:±2/3Vo、0、±1/3Vo(这里的Vo代表母线电压的一半,典型值400V),如果以如此大的高频波动去作为控制地的话,那么噪声和共模干扰就会非常大,可能会导致采样电压和驱动不准确,严重影响到电路的可靠性。
由于电容中点的高频变化不能作为控制地那怎么办?我们是否可以人为的构建一个虚拟的地来作为控制地AGND?
我们可以采用在三相输入之间通过分压电阻相连,采用Y型接法来产生虚拟地作为控制地。不过构建了这个控制地后,那么其他所有的采样、驱动都要以差分和隔离的方式相对于这个控制地来工作。
采用这种方法,是不是完美的把电容中点O与控制地AGND分开了,避免了高频剧烈变动带来的干扰。
五、母线均压
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我们知道,三相ViennaPFC拓扑的母线电压800V是由两个电容C1和C2串联进行分压,电容中点的电位O由电容的充放电决定,两个电容的电压应该保持均衡以保持真实的三电平运行条件。否则输出电压可能包含不期望的谐波,甚至会影响到电路的完全性。
三相三电平PFC正负母线的均衡度会影响PFC的性能:
输入电流THD
功率开关管和二极管的应力(本身以及后级功率电路)
动态时母线电