车载充电机工作原理,车载充电机电路原理-KIA MOS管

车载充电机原理

车载充电机的功能是将外部交流电（AC）转换为直流电（DC），为动力电池组提供安全、高效的充电服务，工作原理可分为输入处理、电能转换、控制与保护三大模块。

1、输入处理：电网交流电适配

车载充电机的输入端连接市电电网（单相或三相交流电），首先需通过电磁干扰滤波器（EMI Filter）抑制电网中的高频噪声，防止对车辆电子系统造成干扰。随后，输入电压经整流电路转换为脉动直流电，为后续DC-DC转换提供基础。例如，当输入电压为AC220V（中国标准）时，整流后直流电压峰值可达311V，但需通过后续电路稳定至动力电池所需范围。

2、电能转换：AC-DC高效变换

核心转换环节由功率因数校正（PFC）电路和DC-DC变换器组成：

功率因数校正（PFC）：传统整流电路会导致电流波形畸变，功率因数（PF）仅0.5-0.7。PFC电路通过动态调整输入电流相位，使其与电压同步，将PF提升至0.99以上，减少无功功率损耗，符合IEC 61000-3-2等国际标准。

DC-DC隔离变换：PFC输出的直流电进入隔离型DC-DC变换器（如LLC谐振或移相全桥拓扑），通过高频开关（通常50-200kHz）将电压降至动力电池所需水平（如320V DC）。同时，变压器实现电气隔离，保障安全。例如，某车型充电机在输入AC220V时，输出电压精度可控制在±1%以内。

3、控制与保护：智能与安全并重

闭环控制：通过微控制器（MCU）实时监测输入电压、输出电流和电池温度，采用PID算法动态调整开关频率和占空比，确保充电效率与电池寿命平衡。例如，在电池低温时，自动降低充电功率以防止析锂。

多重保护机制：包括过压保护（OVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、过温保护（OTP）等。当检测到异常时，可在10μs内切断输出，并通过CAN总线向整车控制器（VCU）发送故障代码。

车载充电机电路原理

车载充电机由功率电路与控制电路两大部分组成：

功率电路：包括整流模块、PFC（功率因数校正）模块及DC/DC转换模块。其中，DC/DC转换器通过高频变压器和功率管（如IGBT或MOSFET）实现电压升降；

控制电路：以微控制器为核心，集成CAN通信模块、信号采集模块（电压/电流/温度传感器）及保护电路。

电路模块与工作原理：

1.整流滤波电路：首先对输入的交流电（如家用充电桩的单相或三相电）进行整流（如半波整流、全波整流或桥式整流），并经过滤波电路平滑电压，得到脉动直流电。

2.功率因数校正（PFC）电路：PFC电路（常采用升压拓扑）提升输入功率因数，减少谐波干扰，确保电网侧电流正弦化。部分设计使用双路PFC或LLC谐振电路以提高效率。

3.DC-DC转换电路：将PFC后的高压直流电转换为适合电池充电的低压直流电。

常用拓扑包括：

Buck降压电路：用于降压场景，通过开关管（如MOSFET）和电感实现电压调节。

同步整流电路：使用MOSFET替代二极管，降低导通损耗，提升效率。

多路输出设计：通过控制模块（如采用移相控制策略）为多个电池组提供不同电压档位，例如支持PD3.0/PPS协议的5V/3A、9V/3A、12V/2.5A等固定档位及可调PPS档位。

4.驱动与控制电路：驱动电路（如八路IGBT驱动）生成开关信号，控制功率管的导通与关断；控制芯片（如MCU）监测电压、电流并实现保护功能（如过压、过流、绝缘检测）。

5.保护与检测电路：包括EMI滤波、温度检测、绝缘电阻检测等，确保充电安全。维修时需重点检查保险丝、电容等元件。

联系方式：邹先生

座机：0755-83888366-8022

手机：18123972950（微信同号）

QQ：2880195519

联系地址：深圳市龙华区英泰科汇广场2栋1902

搜索微信公众号:“KIA半导体”或扫码关注官方微信公众号

关注官方微信公众号：提供 MOS管 技术支持

免责声明：网站部分图文来源其它出处，如有侵权请联系删除。