首先是器件的选择,800V的母线电压,要求DC/DC的Mosfet的额定电压至少需要1000V,而在这个电压等级下的MOS管选择非常有限。所以,目前大多数方案采用的三电平电路,用两个600V的Mosfet串联,来解决高母线电压带来的MOS管应力问题。 其次是高压下的开关损耗很大,使得我们必须选择软开关的电路拓扑。LLC变换器可以在全负载范围内实现ZVS,使高压输入下,高开关频率成为可能。 下图给出了典型三电平全桥谐振变换器的电路。
三电平全桥LLC变换器
三电平变换器有其独有的优点,比如每个Mosfet只需要承受一半的输入电压;当然,也有缺点,比如每个桥臂需要4个MOSFET以及各自的驱动,增加了系统复杂度,再比如每个桥臂需要各自的钳位二极管,增加了系统成本。
本文中,将介绍我们8KW LLC变换器的设计方案。使用Cree的1200V 碳化硅Mos管代替上图中两个串联的MOS,三电平变换器简化成传统两电平全桥变换器,如下图。 同时,我们将开关频率设定到160KHz,减小了磁性器件和整个变换器的体积。
8KW 碳化硅全桥LLC解决方案
这里先传一张我们的样机图片
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