前言

在今年(2024年)三月由充电头网主办的2024亚洲快充大会上,欧佩捷就已为我们带来了全新的Sling Forward Converter(SFC)电路拓扑架构,这个架构通过其变压器在固定时间内的复位机制,独立于输入输出电压变化,允许DC-DC转换器的占空比超过0.5,并且谐振复位电峰与输入伏秒数成正比,原边功率开关的关断电压由输入电压与谐振复位电压叠加而成,增强了耐压能力和系统可靠性。

而充电头网也在最近获取到了由欧佩捷 EVM7010A/B方案构成的240W方案,该方案采用SFC电路拓扑架构,可使得输出电感电流均工作在DCM模式,同时所有的MOS管都是共地驱动,无需高压半桥驱动芯片功能。

欧佩捷EVM7010A/B方案

EVM7010A 和 EVM7010B 构成的 Sling Forward Converter 是一款高效的隔离式离线直流-直流变换器,设计在高压输入环境下工作,输入电压范围为 200V 至 400V,输出功率最高可达240W,输出电压稳定在 30V,最大输出电流可达 8A。该演示板可以工作在 CV 恒压模式和 CC 恒流模式;在 CC 恒流模式下,其输出电流调节可分为 0~10 调光器调节和 DIM 电压调节。

SFC的隔离变压器是工作在第一和第三象限的,可有效提高磁芯的利用效率,即可使得用小尺寸的磁芯输出大功率成为可能,使得最大磁密得以增加一倍,进而减少绕组匝数和磁芯绕组窗面积,有利于减小变压器体积。具体对这240W输出功率而言,这隔离输出变压器的磁芯是选择PQ2620,对应的Ae=120mm^2。

SFC的电流应力独立于输入输出电压,对GaN而言,由于谐振复位使得变压器激磁电流自第一象限转入第三象限,即激磁电流反向,正是这反向的激磁电流可以使得原边的主功率开关可以以零电压开通(ZVS)以使开通损耗为零,这有利于提升电路的工作效率。

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欧佩捷EVM7010A/B方案正面展示。

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欧佩捷EVM7010A/B方案底面PCB板展示,从上面可以看出元器件非常精简。

演示板上有插件 J1 和 J2 如演示板电路图所示:

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演示板电路图

当 J2 的 2 脚与 3 脚相连,这演示板工作于 CV 恒压模式;当 J2 的 2 脚与 1 脚相连,这演示 板工作于 CC 恒流模式并且其输出电流受 0~10V 调光器调节控制;当 J1 的 2 脚与 1 脚相连, 这演示板工作于 CC 恒流模式并且其输出电流受电位器 PR1 的输出电压调节控制。该演示板的 PCB 版图如下所示:

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EVM7010A还带有升压电路控制功能,如果用于一般电源应用,只需要满足 Class D 标准的输入电流谐波,可以利用该芯片的升压电路实现。而在更严格的照明电源应用中,需要通过增加有源功率因数校正电路,确保输入电流谐波符合 Class C 标准,以实现最高的转换效率。

充电头网总结

基于 EVM7010A 和 EVM7010B 芯片的全新Sling Forward Converter(SFC)电路拓扑架构实现了在高压输入环境中的高效转换和出色的电气性能。该方案能够灵活切换恒压(CV)和恒流(CC)模式,通过对电流调节的精细控制,可以确保输出稳定性。同时该方案通过优化电路结构,简化了元器件布局,使得整体设计更加精简而高效。作为一款支持高压输入、提供稳定输出的变换器,EVM7010A/B可为市场上的多种高功率应用提供强大的技术支撑,为电源系统的优化提供了强有力的技术支持。