原标题：电动汽车多功能充电变流器设计方案

　　一、电动汽车多功能充电变流器

　　近年，无论是股市趋势还是政策偏向，都将焦点聚焦在了新能源领域上。电动汽车作为新能源领域最被看中的产业，正在时代机遇的风口上，连刚上任的拜登都推翻前任特朗普鼓励继续使用汽油发动机的法规，决心将近65万政府车队全部换成电动汽车。随着电动汽车行业的蓬勃发展，车载电子设备呈小型化、集成化、高功率密度化的趋势发展。

　　2020年，Li Shi Xiang设计了一种电动车多功能充电变流器，该变流器可以通过四个模式选择开关，切换不同的工作模式。采用“拓扑复用”的方法，不同功能之间可以共用一套功率电子元器件和控制系统，实现了车载充电系统的小型化、轻量化，提高了充电系统的经济性。

　　【多功能充电变流器整体框架图】

　　二、系统主电路设计思路及参数设计

　　各电路主要参数

　　前级APFC电路：

　　输入电压范围：176~264V

　　输出电压：400V

　　功率因数：≥99%

　　电感L1=L2=124.6μH

　　MOS管：VDS=600V，ID>18A

　　功率二极管：IF=10A，VRRM=650V

　　控制芯片：UCC28070

　　互感器：B82801B205A100，匝比1:100，电感2.2mH

　　后级多功能DC/DC部分

　　OBC功率回路：输出额定电压330V，输出最大电流10A

　　DC/DC功率回路：输出电压14V，输出最大电流100A

　　全桥逆变中功率场效应管：VDS=600V，ID大于等于22.8A

　　次级整流二极管：VRRM=650V，IFAV=10A

　　自驱动同步整流中功率场效应管：VDS=40V，ID=100A

　　绕组：①原边单股N=25匝②副边单股 N1=21匝③副边10股并绕 N2=1匝

　　前级交错并联Boost PFC电路

　　【前级交错并联Boost PFC电路】

　　交错并联Boost PFC电路在保留单路Boost PFC电路优点的同时，降低了MOS管的功率耗损，减小了输出滤波电容的应力，使PFC电路的模块化更容易实现。

　　电路选用的开关管耐压为600V，最大电流应大于18A，此处可使用VBsemi微碧的NMOS管VBP16R47S，VDS=600V，ID=47A导通电阻RDSon=70mΩ。

　　可选用的VBsemi微碧半导体场效应管型号：

　　①VBP16R47S

　　②VBP16R47SFD

　　【适用的VBsemi微碧MOS管型号参数】

　　后级多功能DC/DC模式部分

　　【全桥LLC谐振变化器拓扑结构划分】

　　【多功能DC/DC变换器框图】

　　当动力电池需要充电时，闭合开关S1和S2，断开S3和S4，通过OBC功率回路，输入交流电220V，经过前级功率因数校正电路输出的高压直流电，再通过后级多功能DC/DC变换器的第一组输出线圈经整流后给动力电池充电;

　　当汽车启动时，闭合开关S3和S4，断开S1和S2，通过DC/DC功率回路，以动力电池输出的高压直流电为输入源，经多功能DC/DC变换器降压后再给辅助电池充电。

　　全桥逆变中使用的MOS管需要耐压600V，承受电流大于等于22.8A，可以选用VBsemi微碧的NMOS管VBP16R47S，VDS=600V，ID=47A导通电阻RDSon=70mΩ。

　　【自驱动同步整流原理图】

　　相对于OBC模式输出的是高压，DC/DC模式输出为低压、大电流，因此次级整流需要采用自取同步整流，在不增加额外元器件、不改变LLC变换器工作状态的情况下实现同步整流，此处可以采用VBsemi微碧半导体的NMOS管VBQA1401，VDS=40V，ID=100A，导通电阻RDSon=1mΩ。

　　可选用的VBsemi微碧半导体场效应管型号：

　　①VBQA1401

　　②VBM1405

　　③VBL1405

　　④VBED1402

　　⑤VBNC1402

　　【适用的VBsemi微碧MOS管型号参数】

　　三、微碧半导体MOS管封装及应用

　　微碧半导体企业主要产品的封装有：SOP-8 、TO-220(F)、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN、AO3400、IRF540、IRF630等系列封装产线。

　　【微碧部分MOS管产品封装】

　　广泛应用于3C数码、安防设备、测量仪器、广电教育、家用电器、军工/航天、可穿戴设备、汽车电子、网络通信、物联网IoT、新能源、医疗电子、照明电子、智能家居、电脑主板显卡、MIDUMPC 、GPS、蓝牙耳机、PDVD、车载DVD、汽车音箱、液晶显示器、移动电源、手机电池(锂电池保护板)、LED电源等产品。微碧半导体有限公司以饱满的激情，拼搏务实的干劲，不断创新进取，致力于为客户群体打造出一座高效、便捷、直通、优质的服务桥梁。