關于充電樁MOS管的應用分析-KIA MOS管
信息來源：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，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑（公共樓宇、商場、公共停車場等）和居民小區停車場或充電站內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。
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。
公共充電樁是建設在公共停車場（庫）結合停車泊位，為社會車輛提供公共充電服務的充電樁；專用充電樁是建設單位（企業）自有停車場（庫），為單位（企業）內部人員使用的充電樁，以及建設在個人自有車位（庫），為私人用戶提供充電的充電樁。充電樁通常結合停車場（庫）的停車位建設。
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。有常規充電（慢充）和快速充電（快充）兩種充電方式。根據不同的車輛電池、環境溫度等，充電時間各不相同。慢充一般在5-10個小時充滿，快充可以在20-30分鐘充滿80%，1個小時完全充滿。
MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)，金屬氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管。是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管(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在國內充電樁企業批量應用，是新能源汽車充電樁的“心臟”。
同時還廣泛應用在手機充電器、LED照明，顯示器、工業照明等電源轉換領域。直流充電樁一般由通信模塊、開關電源模塊及控制模塊等構成。
其中，MOSFET是開關電源模塊中最核心的部分，是實現電能高效率轉換，確保充電樁穩定不過熱的關鍵器件。交流電進入電樁后，MOSFET通過控制芯片來控制電流通斷，形成脈沖電流，再通過電感耦合轉換為新能源汽車需要的直流電源。
MOSFET的成本占整個開關電源模塊成本的20%左右。在一個開關電源模塊中，需要用到幾個甚至近百個MOSFET。過去，這一領域被國外廠商壟斷，國內廠家大量采購進口品牌的MOSFET，不僅價格高昂，還經常缺貨。
如圖所示，脈沖式全自動快速充電器電路。
220v交流市電經電源變壓器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點得到20v的脈動性直流電壓，這一電壓經過R4、C1濾波，同時經過VD5穩壓后，在B點得到14V的穩定直流電壓，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，加到發光二極管VD7負極。
電路中，R2、C2組成振蕩器的定時電路，振蕩脈沖從③腳輸出，通過VD7和R3加到VT1基極，對VT1進行導通與截止的控制。RP1在電路中起分壓作用，用來設定基準電壓，即需充電電池組的電壓，一般調節后RP1動片電壓比需充電電池組額定電壓稍高一點。
提示：剛開機時，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R4、RP1、R1和R2對C2開始充電，此時③腳輸出脈沖為低電平，即③腳為低電位，使發光二極管VD7導通，VD7發光，指示電路正在充電。
同時，VT1因基極電位降低而導通，VT1導通后的內阻很小，構成了充電回路，A點的電源電壓經過RP2和飽和導通的VT1向電池E1充電，其充電電流回路是：電路中A點→RP2→VT1發射極→VT1集電極→電池E1負極→地。
當C2上的電壓因放電而低于⑤腳電壓的一半時，NE555內部電路再次被觸發，電路翻轉，⑦腳與地之間呈開路狀態，C2再次充電，③腳由低電位翻轉成高電位，充電器電路重復剛開機時的狀態。
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