電動自転車チャージャのリファレンスデザイン


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詳細

MPSB005は、e-モビリティ用途で一般的に使用されるリチウムイオンチャージャの評価ボードです。最小限の変更で一般的な電源ユニットとしても使用できます。このソリューションは、デジタル制御 (PFC) を備えた単一の集積回路からのPFC + LLCコンボ・ソリューションに基づいています。このソリューションは、低周波数フィルタの使用を回避することにより、優れたパフォーマンス、コスト、スペースを提供します。効率を高めるためにダイオードの代わりに同期整流 (SR) が含まれています。さらに、バッテリの適切な充電を保証する定電流定電圧制御 (CC-CV) が組み込まれています。HR1203MP6924MP26085および MPSのLLC設計ツールを組み合わせることで、すべてのシステム要件を達成できます。また、低コストのBOMで高い電力密度と優れた性能が示されています。

通常、リチウムイオンバッテリには、バッテリを安全な動作領域に維持するためのバッテリ管理システム (BMS) が組み込まれています。このチャージャは、5V出力プレゼンス信号を介してこのタイプのシステムと対話できます。MPSB005は、出力接続での高電流スパイクを回避するために、最小限の部品でソフト接続制御 (SCC) も実装します。このスパイクは通常、BMS過電流保護をトリガーします。SCCは、リレーを閉じる前にコンバータの電圧をバッテリと釣り合わせることによって実現されます。追加の制御が必要な場合は、J4コネクタをはんだ付けしてMCUを接続できます。これにより、リレー制御だけでなく、電流および電圧検出信号との直接的な相互作用が可能になります。


特長

  • 広い動作入力範囲 (90V~265V) 
  • 定格出力230W、定電圧出力
  • 最大93%の高効率
  • EuP指令 Lot6およびCOC バージョン5、ティア2仕様に適合
  • IEC61000-3-2のクラスC規格に適合
  • EN55032 クラスB規格に適合 
  • 高力率 (PF)
  • 過負荷保護 (自動再起動モード)
  • 過電圧保護 (OVP)
  • アンチキャパシタモード保護
  • ソフト接続制御 (SCC)
  • フォームファクタ 172 x 74 x 50mm
ebike Block diagram

図1: 電動自転車ブロック図

MPS IC 詳細
HR1203 高性能デジタル PFC + LLCコンボコントローラ
MP6924 高速ターンオフ、CCM/DC 低スリープモード電流の互換性のあるデュアルLLC同期整流器
MP26085 CC / CVコントローラ

表1: システム集積回路

 

リファレンスデザインボードの電気的仕様を次の表に示します。

パラメータ 仕様
入力電圧範囲 90V~265V AC
出力電圧範囲 32V~42V ±1.5% DC
出力電流 5.5A ±1.5% 
公称条件 入力 : 230Vac 出力 : 36Vdc 5.5A
基板のフォームファクタ 172 × 74 × 50mm
期待される効率 >90%
待機時消費電力 EuP指令 Lot4およびCOC認証 バージョン5 ティア2に適合 (<500mW@265V)
伝導排出 EN55032 クラスB規格
出力電圧リップル 全負荷で±50mV
出力電流リップル 全負荷時±60mA

表2: システム仕様

試験概要

Efficiency vs. Load

図2: 効率負荷

Line regulation

図4: ラインレギュレーション (%)

Output current

図6: 出力電流

Efficiency vs. Vin

図3: 効率 対 入力電圧

Load Regulation

図5: 負荷調整 (%)

Power Factor

図7: 力率

 

リファレンスデザインAltiumプロジェクトをダウンロードします。