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5kW隔离式双向DC-DC转换器参考设计

使用第二代SiC MOSFET提高电源系统效率
5kW隔离式双向DC-DC转换器参考设计

东芝的5kW隔离式双向DC-DC转换器参考设计展示如何通过第二代SiC MOSFET提高电源设计效率。该设计采用双有源桥式(DAB)法,是此类大功率变换器的最受欢迎拓扑之一。DAB拓扑的两侧均有全桥,以便通过调节左右侧桥电路之间的相位差来控制功率方向和大小。这种高度通用的参考设计是开发诸如电动汽车充电桩和太阳能发电机逆变器等大功率转换应用及原型设计的起点。

特点/规格

特点与规格
特点与规格
特点与规格

特点
  • 通过DAB方法实现双向大功率转换
  • 在高压侧使用SiC MOSFET实现高功率转换效率
  • 包括低压侧MOSFET(TK49N65W5)和栅极驱动IC(TLP5214A)的整体解决方案

规格

  • 高压侧:DC 732V至768V
  • 低压侧:DC 396V至404V
  • 额定功率:5.0kW

应用示例

电动汽车充电系统

EV charging system

该图为一套结合东芝两种参考设计的系统。“5kW隔离式双向DC-DC转换器”参考设计(在以下文章中介绍)配合高效“3相AC 400V输入PFC转换器”参考设计。两种参考设计都可以从东芝获得,可结合使用以便快速轻松地进行系统开发。

3相AC 400V输入PFC转换器参考设计

光伏逆变器

光伏逆变器

光伏发电逆变器(以下简称光伏逆变器)需要高效、低损耗双向DC-DC转换器,可用于调节太阳能电池板供应的直流电压电平,并将其传输至逆变器和蓄电池充电电路。

光伏逆变器用于将光伏电池板生成的直流电压转换为商用交流电压供家庭和工厂使用或将其输入电力系统(电网)(反向功率流)使用。然而,太阳能电池板的发电能力取决于时间和天气。晚上或多云天气时,太阳能电池板会供电不足。通过加入蓄电池储存阳光充足天气所产生的多余电量,我们可以构建一套按需供电的稳定系统。

双向DC-DC转换器对于蓄电池向电力系统供电必不可小,反之,对于从电力系统向蓄电池供电同样不可或缺。基于隔离式DC-DC转换器的高效、双向操作有助于建立一套利用有限功率及低损耗性能的光伏逆变器系统。

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