前言
Power Integrations(以下简称:PI)近期推出了一款适用于电动自行车的720W电源参考设计方案RDK-1063,该方案完整采用 Boost PFC + 隔离式 LLC 半桥 + 同步整流的主流架构,并针对电池充电应用提供 CC/CV 控制能力,覆盖从低电压段到满电电压段的宽范围充电需求。接下来充电头网将对这款方案作一个详细解析。
RDK-1063
那么先来简单介绍一下,据官方资料显示,RDK-1063输入电压范围覆盖170V至280VAC,适用于全球多数单相交流电网,能够连续输出720W功率,支持26V至60V的宽输出电压范围和最高12A的恒流输出。这种宽范围设计特别适合48V或60V电池组的充电需求,同时也可扩展至其他需要类似功率水平的工业或消费级设备。
该方案在满载条件下效率可达94.8%至95.2%。这种高效率得益于LLC谐振拓扑的高频运行,开关频率最高可达360 kHz,从而有效减小了磁性元件的体积和整体热损耗。同时,功率因数超过0.99,输入电流谐波失真极低,无负载输入功率控制在1.5 W以下,充分满足国际能效和绿色电源标准的要求。电压调节精度达到±1%,电流调节精度±5%,确保了充电过程的稳定性和安全性。
从电路架构上看,RDK-1063的核心架构由两级功率转换组成。前端采用HiperPFS-3(PFS7539L)集成CCM Boost PFC控制器与功率MOSFET,提供稳定的385V中间母线电压。
主 LLC 阶段原理图
后端则基于HiperLCS-2芯片组,包括 LCS7268Z 半桥驱动器和 LSR2000C-H005 同步整流控制器,通过FluxLink磁感应隔离通信技术实现精准的次级同步整流控制,无需传统光耦,从而提升了系统可靠性和响应速度。辅助电源部分采用InnoSwitch-3-EP(INN3692C-H606)实现自偏置启动,进一步简化了电路设计。
CV/CC 控制器部分原理图
在输出控制方面,RDK-1063提供了灵活的恒压(CV)和恒流(CC)模式支持。方案内置模拟反馈回路,通过板上可调电阻设定固定的CC阈值和CV阈值,实现自动模式切换,即当负载电流需求超过设定值时进入恒流模式,达到电压阈值后平滑过渡至恒压模式。此外,设计预留了外部接口,可通过连接器接入MCU或CAN通信模块,利用PWM信号动态调整参考电压,从而支持多阶段智能充电算法,满足从简单固定充电到复杂电池管理系统的多样化需求。
同时该方案采用双层FR4 PCB板,集成垂直安装的PQ35/35变压器和底部散热器,磁性元件使用利兹线绕制,进一步缩小了整体体积,使其特别适合小型充电器外壳的集成。保护功能全面覆盖输入过压/欠压、输出过压/过流/短路、PFC过流以及X电容快速放电等机制,确保系统在各种故障条件下的可靠性和安全性。
充电头网总结
RDK-1063是一套成熟且实用性很强的720 W充电器参考方案。它通过高效的两级拓扑、先进的芯片集成和灵活的控制方式,在有限空间里实现了95%的满载效率、极低的待机功耗以及可靠的CV/CC性能,非常适合电动两轮车和电动工具这类对体积、成本和效率都有严格要求的场景。
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