根据三相维也纳架构以STM32G474RET6规划的双向15KW三相双向充电桩电源计划

  根据三相维也纳架构，以STM32G474RET6规划的双向15KW三相双向充电桩电源计划

  计划STDES-PFCBIDIR是一个15KW的三相维也纳非阻隔计划，可一起完成AC/DC和DC/AC的双向转化，十分适用于高功率充电桩，工业电池充电器，UPS等的前级运用。该计划直流电压：800Vdc，沟通电压：400Vac@50Hz，功率15KW，功率高达99%，选用软启动，能有用按捺浪涌电流。

  整个计划由主功率回路，LCL滤波电路，传感电路，浪涌维护电路，电网衔接电路和辅佐电源电路几部分所组成，MCU通过开关去操控与沟通电网的断开与衔接，以及在整流或许逆变形式下的负载和电流的办理，GAP2S是一个门级驱动芯片，由他输出开关信号，别离操控相应的开关管，以保证开关频率和死区时刻的独立办理。

  该计划根据ST MCU74RET6完成操控，该芯片是ST新一代数字电源操控芯片，主频高达170MHz，内核选用Arm Cortex-M4，支撑浮点运算，数学加速器，高精度定时器，该定时器能够一起宣布12路PWM恣意波，精度高达184ps，一起该芯片集成4个OP，多路UART，I2C，DAC操控，完成实时过流和过压维护。

  为了更好的了解该操控芯片，建立数字电源根本架构，ST还供给了B-G474E-DPOW1开发板，该开发板根据74RET6规划，供给了USB3.0，Type-C接口，全面的软件Hal库，各种软件示例，能够在必定程度上协助用户规划数字电源原型运用。

  如下图所示，是三相维也纳拓扑的首要电路，三相整流桥，该电路运用碳化硅MOS，是考虑到逆变功用，假如不需要逆变，能够正常的运用碳化硅二极管在整流桥，碳化硅二极管相较于快恢二极管，耐压，EMI以及抗浪涌冲击才能都会更好；每相一个双向开关由两个碳化硅MOS组成，共用驱动信号，降低了操控和驱动的难度，比较其他的组合，具有功率高，器材数量少的长处。

  一般维也纳的拓扑都选用数字操控，相对于模仿操控，操控灵敏，可移植性强，以充电桩的PFC操控为例，简略阐明MCU操控原理：通过三个继电器操控信号Relay_A，Relay_B，Relay_C来操控PFC电感的充放电。三相三电平PFC能够看作是三个单相的PFC，每个单相相当于由两个Boost电路组成，在沟通电压的正负半周替换作业，以A相为例，驱动信号为高时，则开关管Q9导通（沟通电压的正半周）或许Q10导通（沟通电压的负半周）；驱动信号为低时，开关管Q9和Q10都关断。电压正半周时，A相上桥臂MOS导通；电压负半周时，A相下桥臂MOS导通。

  这种操控电路一般采纳双环的操控方法，即电压外环和电流内环。电压外环得到安稳的输出直流电压，供后级电路的运用，电流内环得到挨近正弦的输入电流，满意THD和PF值的要求。

  PFC操控方法如下图所示：输入电压通过ADC采样，在通过PLL核算得到实时电压幅值和相位，再通过前馈函数，得到前馈占空比；反应分红两部分，一部分是输出电压的采样，输出电压和给定电压之间的压差，通过PI运算完成电压环；别的一部分是电流，通过电压环得到瞬时电流值，结合相位表，得到实时电流，该电流与主回路电流的差值，通过PI运算，得到反应占空比，反应占空比与前馈占空比相加得到实践的占空比，这样就能构成整个PFC操控回路。

  1. 三相维也纳，能轻松完成AC/DC DC/AC双相逆变，大多数都用在大功率充电桩等前级运用。

  2. ST新一代数字电源操控芯片STM32G474，完成纯数字操控，灵敏装备。