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參考設計# 解鎖電力新可能! 1KW-DCDC-48V to12V轉換器

eeDesigner ? 2025-02-05 18:33 ? 次閱讀
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汽車電子與工業(yè)供電領域不斷追求高效、智能的當下,Vishay 全新推出的 1kW、48V 轉 12V DC/DC 轉換器,以卓越性能和創(chuàng)新設計,為您帶來前所未有的電力轉換體驗。

這款轉換器專為雙板網(wǎng)絡系統(tǒng)(12V 和 48V 總線并存)打造,是汽車架構中的核心組件。它能夠根據(jù)車輛的電力需求以及電池的健康狀態(tài),在 12V 和 48V 電池之間實現(xiàn)雙向、高效的能量傳輸,大幅提升車輛整體能源利用效率,助力綠色出行。

其具備眾多令人矚目的亮點:雙向轉換功能,無論是從 48V 降壓到 12V,還是從 12V 升壓到 48V,都能輕松應對,適應多種復雜工況;獨特的 2 相交錯運行設計,有效降低電流紋波,確保電力輸出穩(wěn)定,減少設備損耗;自動降壓和升壓選擇功能,無需人工干預,智能匹配最佳工作模式,提升系統(tǒng)響應速度;全面的保護機制,涵蓋過壓、過流保護以及浪涌電流控制,為設備安全運行保駕護航。
*附件:1kw-dcdc-48v12v.pdf
Pin-Configuration.jpg

在關鍵組件選擇上,Vishay 精心挑選了 IHDM - 1107BB - x0 電感、SQJQ112E MOSFET 等優(yōu)質(zhì)元件,確保產(chǎn)品性能卓越、可靠性高。并且,該轉換器應用領域廣泛,不僅在汽車行業(yè)表現(xiàn)出色,在工業(yè)和服務器計算、網(wǎng)絡電信基站電源以及電動汽車測試環(huán)境等領域,同樣能發(fā)揮重要作用。

操作方面,Vishay 充分考慮用戶體驗,提供了簡潔明了的快速啟動指南,以及詳細的降壓、升壓模式啟動步驟,即使是初次使用者也能輕松上手。此外,產(chǎn)品還配備了直觀的 LED 指示燈,實時反饋工作狀態(tài),讓您對設備運行情況一目了然。

Vishay 1kW DC/DC 轉換器,憑借強大的功能、可靠的品質(zhì)和廣泛的適用性,是您在電力轉換領域的不二之選。選擇 Vishay,就是選擇高效、智能、安全的電力解決方案,開啟電力轉換新篇章!
圖片.png
這款 1 千瓦、48 伏直流電轉 12 伏直流電的轉換器是一款同步兩相降壓 / 升壓轉換器。兩個功率級位于底部印刷電路板(PCB)上。該 PCB 為 FR4 材質(zhì),有六層,銅厚 2 盎司,而頂部 PCB 為四層,銅厚 1 盎司。為實現(xiàn)良好的熱連接和電氣隔離,底部 PCB 通過熱界面材料與外殼連接。

該轉換器采用兩相交錯技術來降低總紋波。每相由一個 LT8228 控制,LT8228 由 MIC1557 振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號驅動。為進一步降低 48 伏側的紋波,在 + 48 伏端子和兩相之間放置了一個 4.7 微亨的 IHLP - 6767 電感。一個 2.2 微亨的 IHLP - 1212 電感與一個 100 毫歐的電阻串聯(lián)后,與 IHLP - 6767 電感并聯(lián),用于調(diào)整傳遞函數(shù)。

每相兩側各有一對保護金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),以便在出現(xiàn)故障時隔離該相。這些 MOSFET 還用于限制直流鏈路電容器的涌入電流。在 12 伏側,每相可能會出現(xiàn)超過 40 安的連續(xù)電流,因此低導通電阻(RDS (on) )對于最小化損耗至關重要。為此,選用了典型 RDS (on) 為 0.44 毫歐的 SQJQ140E。在 48 伏側,電流較低,RDS (on) 的重要性相對較低。相反,必須考慮直流鏈路電容器的涌入電流,而 SQJQ112E 具有較寬的安全工作區(qū),是不錯的選擇。

對于半橋中的開關 MOSFET 而言,較小的米勒電容對于降低開啟和關斷損耗很重要。為實現(xiàn)這一點,并聯(lián)了四個 SQJA90EP 以降低導通損耗。

為補償 48 伏側的高紋波電流,直流鏈路由 10 個 22 微法、63 伏的 MAL218297802E3 電容器組成。這種混合導電聚合物鋁電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)極低,僅為 80 毫歐,額定紋波電流為 1.5 安(有效值),尺寸小巧,僅為 6.3 毫米 ×6.3 毫米。此外,在 MOSFET 附近還放置了四個 10 微法的多層陶瓷電容器(MLCC)。一個 220 微法的 MAL214699808E3 電容器與一個 300 毫歐的電阻串聯(lián),用于阻尼。在 12 伏側,直流鏈路使用了五個 47 微法、25 伏、60 毫歐、2.7 安(有效值)的 T51D476M025C0060 vPolyTan 聚合物電容器和一個 470 微法的鋁電解電容器。

該轉換器的主電感是 IHDM - 1107BB 系列的 5.4 微亨電感。

在 48 伏側,使用一個 2 毫歐的 WSLP2726 Power Metal Strip? 電阻進行電流測量,在 12 伏側則使用一個 1 毫歐的電阻。


原理圖

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