關(guān)于充電樁MOS管的應(yīng)用分析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2021-05-27
什么是充電樁？
充電樁，其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑（公共樓宇、商場(chǎng)、公共停車場(chǎng)等）和居民小區(qū)停車場(chǎng)或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車充電。
充電樁可分為落地式充電樁、掛壁式充電樁。落地式充電樁適合安裝在不靠近墻體的停車位；掛壁式充電樁適合安裝在靠近墻體的停車位。可分為公共充電樁和專用充電樁。
公共充電樁是建設(shè)在公共停車場(chǎng)（庫(kù)）結(jié)合停車泊位，為社會(huì)車輛提供公共充電服務(wù)的充電樁；專用充電樁是建設(shè)單位（企業(yè)）自有停車場(chǎng)（庫(kù)），為單位（企業(yè)）內(nèi)部人員使用的充電樁，以及建設(shè)在個(gè)人自有車位（庫(kù)），為私人用戶提供充電的充電樁。充電樁通常結(jié)合停車場(chǎng)（庫(kù)）的停車位建設(shè)。
充電樁可分為直流充電樁，交流充電樁和交直流一體充電樁。有常規(guī)充電（慢充）和快速充電（快充）兩種充電方式。根據(jù)不同的車輛電池、環(huán)境溫度等，充電時(shí)間各不相同。慢充一般在5-10個(gè)小時(shí)充滿，快充可以在20-30分鐘充滿80%，1個(gè)小時(shí)完全充滿。
MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管。是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管(field-effecttransistor)。
MOSFET依照其"通道"(工作載流子)的極性不同，可分為"N型"與"P型"的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，即NMOS與PMOS。MOSFET在國(guó)內(nèi)充電樁企業(yè)批量應(yīng)用，是新能源汽車充電樁的“心臟”。
同時(shí)還廣泛應(yīng)用在手機(jī)充電器、LED照明，顯示器、工業(yè)照明等電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。直流充電樁一般由通信模塊、開(kāi)關(guān)電源模塊及控制模塊等構(gòu)成。
其中，MOSFET是開(kāi)關(guān)電源模塊中最核心的部分，是實(shí)現(xiàn)電能高效率轉(zhuǎn)換，確保充電樁穩(wěn)定不過(guò)熱的關(guān)鍵器件。交流電進(jìn)入電樁后，MOSFET通過(guò)控制芯片來(lái)控制電流通斷，形成脈沖電流，再通過(guò)電感耦合轉(zhuǎn)換為新能源汽車需要的直流電源。
MOSFET的成本占整個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊成本的20%左右。在一個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊中，需要用到幾個(gè)甚至近百個(gè)MOSFET。過(guò)去，這一領(lǐng)域被國(guó)外廠商壟斷，國(guó)內(nèi)廠家大量采購(gòu)進(jìn)口品牌的MOSFET，不僅價(jià)格高昂，還經(jīng)常缺貨。
如圖所示，脈沖式全自動(dòng)快速充電器電路。
220v交流市電經(jīng)電源變壓器T1降壓后，得到的交流低電壓加到VD1~VD4組成的橋式整流電路中，在整流電路輸出端A點(diǎn)得到20v的脈動(dòng)性直流電壓，這一電壓經(jīng)過(guò)R4、C1濾波，同時(shí)經(jīng)過(guò)VD5穩(wěn)壓后，在B點(diǎn)得到14V的穩(wěn)定直流電壓，此電壓供給NE555使其振蕩，并從③腳輸出脈沖頭朝下的矩形振蕩脈沖，加到發(fā)光二極管VD7負(fù)極。
電路中，R2、C2組成振蕩器的定時(shí)電路，振蕩脈沖從③腳輸出，通過(guò)VD7和R3加到VT1基極，對(duì)VT1進(jìn)行導(dǎo)通與截止的控制。RP1在電路中起分壓作用，用來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)電壓，即需充電電池組的電壓，一般調(diào)節(jié)后RP1動(dòng)片電壓比需充電電池組額定電壓稍高一點(diǎn)。
提示：剛開(kāi)機(jī)時(shí)，由于C2兩端電壓不能突變，NE555的⑥腳為低電位，整流電路輸出的直流電壓通過(guò)R4、RP1、R1和R2對(duì)C2開(kāi)始充電，此時(shí)③腳輸出脈沖為低電平，即③腳為低電位，使發(fā)光二極管VD7導(dǎo)通，VD7發(fā)光，指示電路正在充電。
同時(shí)，VT1因基極電位降低而導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通后的內(nèi)阻很小，構(gòu)成了充電回路，A點(diǎn)的電源電壓經(jīng)過(guò)RP2和飽和導(dǎo)通的VT1向電池E1充電，其充電電流回路是：電路中A點(diǎn)→RP2→VT1發(fā)射極→VT1集電極→電池E1負(fù)極→地。
當(dāng)C2上的電壓因放電而低于⑤腳電壓的一半時(shí)，NE555內(nèi)部電路再次被觸發(fā)，電路翻轉(zhuǎn)，⑦腳與地之間呈開(kāi)路狀態(tài)，C2再次充電，③腳由低電位翻轉(zhuǎn)成高電位，充電器電路重復(fù)剛開(kāi)機(jī)時(shí)的狀態(tài)。
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