LLC 变压器驱动器用例：直流快速充电站

应用案例

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本用例将介绍 MPQ18913 在直流快速充电 (DCFC) 站中的应用。

图1: 直流快速充电站

MPQ18913 的 LLC 谐振拓扑具备几个关键特性，例如它包含了带磁化电感 (L_M) 用于能量传输的 LLC 谐振腔，以及让谐振腔在特定频率谐振的附加电容 (C_R) 和电感。

反激拓扑通常被用作绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 或碳化硅 (SiC) FET 的栅极驱动器电源。随着电动汽车中的电池电压 (V_BATT) 从 400V 不断升攀至 800V 以上，在设计中最小化绕组间电容的同时，要满足 DCFC 站等大功率充电系统的隔离要求也变得更具挑战性。LLC 谐振拓扑是高电压系统的最佳选择，因为它允许高达 5kV 的隔离电压，并可通过 LLC 谐振腔将绕组间电容降至 6pF 或更低。

图2: LLC 拓扑

MPQ18913 是一款高频半桥变压器驱动器，可偏置 SiC FET。MPQ18913 的 LLC 谐振拓扑具有几个关键特性，例如它包含了带磁化电感 (L_M) 用于能量传输的 LLC 谐振腔，以及让谐振腔在特定频率谐振的附加电容 (C_R) 和电感。与反激拓扑相比，LLC 谐振腔中的谐振电感漏感可消除电压尖峰并提高效率。因此，MPQ18913 可有效满足 DCFC 充电站较高的功率要求。

通过集成 MPQ18913 和双通道隔离式栅极驱动器，可以实现充电站系统解决方案。至于信号隔离，MPS 提供了 4 通道数字隔离器（MP27922、MP27931 和 MP27940）和 6 通道数字隔离器（MP27933、MP27942 和 MP27960）等产品。

MPQ18913 还具备以下附加特性：

• 高性能：
• 高达 5MHz 的可调开关频率 (f_SW)
• 启动期间的自动谐振频率检测
• 可降低 EMI 的频谱扩展 (FSS) 功能
• 支持高达 6W 的输出功率
• 5V 至 30V 的输入电压 (V_IN) 范围
• 适用于汽车环境的稳健设计：
• -40°C 至 +150°C 的结温 (T_J) 范围
• 采用超小尺寸 QFN-10 (2mmx2.5mm) 封装
• 提供侧面镀锡封装以实现光学检测
• 符合 AEC-Q100 等级 1 认证

更多信息请浏览 MPS 的汽车应用隔离式解决方案。