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LLCトランスドライバの使用事例 : DC急速充電ステーション

事例

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この使用事例では、DC急速充電 (DCFC) ステーションでのMPQ18913のアプリケーションについて検討します。

図1 : DC急速充電ステーション

MPQ18913のLLC共振トポロジーは、エネルギー伝達用の磁化インダクタ (LM) を備えた共振LLCタンク、およびタンクを特定の周波数で共振させる追加のコンデンサ (CR) とインダクタなど、いくつかの重要な機能を提供します。

フライバックトポロジーは通常、絶縁ゲートバイポーラ トランジスタ (IGBT) または炭化ケイ素 (SiC) FETのゲートドライバの電源として使用されます。電気自動車のバッテリー電圧 (VBATT) は400Vから800V以上にスケールアップし続けており、設計の巻線間容量を最小限に抑えながら、DCFCステーションなどの高出力充電システムの絶縁要件を満たすことがより難しくなってきています。LLC共振トポロジーは、共振LLCタンクにより最大5kVの絶縁電圧を可能にし、巻線間容量を6pF以下に最小限に抑えるため、高電圧システムに最適です。

図2 : LLCトポロジー

MPQ18913は、SiC FETにバイアスをかける高周波ハーフブリッジトランスドライバです。MPQ18913のLLC共振トポロジーは、エネルギー伝達用の磁化インダクタ (LM) を備えた共振LLCタンク、およびタンクを特定の周波数で共振させる追加のコンデンサ (CR) とインダクタなど、いくつかの重要な機能を提供します。タンク内の共振インダクタからの漏れインダクタンスにより、電圧スパイクが排除され、フライバックトポロジーと比較して効率が向上します。その結果、MPQ18913はDCFCステーションのより高い電力要件を効果的に満たすことができます。

充電ステーションのシステムソリューションは、MPQ18913とデュアルチャネル絶縁ゲートドライバを統合して設計できます。信号絶縁のために、MPS はクアッドチャネル・デジタルアイソレータ(MP27922、 MP27931、およびMP27940)、および6チャネルデジタルアイソレータ(MP27933、 MP27942、およびMP27960）を提供します。

MPQ18913の付加機能は以下のとおりです :


  • 高パフォーマンス :
    • 最大5MHzの調整可能なスイッチング周波数 (fSW)
    • 起動時の自動共振周波数検出
    • EMI低減用の周波数スペクトラム拡散 (FSS)
    • 最大6Wの出力電力をサポート
    • 5V～30V入力電圧 (VIN) 範囲
  • 車載環境用の堅牢な設計 :
    • -40℃～+150℃のジャンクション温度 (TJ) 範囲
    • 極小のQFN-10 (2mm x 2.5mm) パッケージで提供
    • 光学検査を可能にするウェッタブルフランクパッケージで提供
    • AEC-Q100 グレード1準拠

詳細については、MPSの車載アプリケーション向けの絶縁ソリューションファミリーをご覧ください。