表 7. DAB DC/DC 转换器的优势与挑战
拓扑 4 -(DC-DC):30 - 60 kW 三相 LLC 单向 DC/DC 转换器
在设计 30 - 60 kW 范围内的 DC/DC 变换器时,还需要考量存在的一些额外挑战,例如 DC-link和输出电容器上的高纹波电流、高输出滤波器体积(对于 LLC 电路),以及初级侧 MOSFET 上的高电流水平。为了演示在 30 kW 时这些问题的解决方案,Wolfspeed 创建了一个使用三相交错 LLC 拓扑的参考设计 CRD-30DD12N-K。60 kW 系统也可以使用分立式器件进行设计,但需要考虑额外的考虑因素,例如有关器件均流和寄生参数的对称设计。
使用功率模块进行设计有助于简化其中一些挑战,方法是实现电感匹配、散热设计已简化且在各种功率级别下可扩展的解决方案,并支持将现有的全桥拓扑扩展到更高的功率级别。
图 9 显示 CRD-30DD12N-K 中使用的三相交错 LLC DC/DC 变换器拓扑,而表 8 描述了相关优势和挑战。
图 9. 30 - 60 kW 三相 LLC 单向 DC/DC 变换器
表 8. 三相 LLC DC/DC 转换器的优势与挑战
图 10 和表 9 展示了备选的 50 - 60 kW 两电平 LLC 谐振变换器配置,该配置在初级上使用半桥 Wolfspeed WolfPACK 功率模块,在次级上使用 30 A 肖特基二极管。
图 10. 50 - 60kW 两电平 LLC 谐振转换器