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设计与开发
参考设计

TIDA-00653

用于电池充电应用的非隔离式双向转换器参考设计

设计文件

TIDA-00653

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概述

TIDA-00653 是非隔离式 48V 至 12V 双向转换器参考设计，适用于 UCD3138 数字电源控制器支持的 48V 电池应用。该设计非常灵活，能够以 ZVS 转换模式拓扑工作以优化轻负载效率，也能够以硬开关拓扑工作以实现简单的系统设计。该双向转换器具有自动换相、轻载偏移和自适应死区时间优化功能，可实现超过 96% 的复合效率增益。由于效率显著提升，因此热损耗得以降低，在汽车应用中无需使用风冷或液冷。此外，使用 UCD3138 高控制频率控制器和基于硬件的状态机，可以实现小尺寸设计，并且可以释放系统 CPU 以用于电池管理等其他功能。

特性
  • 用于轻负载效率的 ZVS 转换模式
  • 接近零延迟的电池备份 (< 9uS)，可避免应用中的电源干扰
  • 在宽运行条件下效率高达 96%，实现业界领先的电池续航时间
  • 减小了 EMI 滤波器体积，实现紧凑型设计
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

download 设计指南 — TIDA-00653
TIDUBM6.PDF (3695 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00653
TIDRL79.PDF (87 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-00653
TIDRVV8.ZIP (25008 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-00653
TIDCC18.ZIP (5340 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download Schematic — TIDA-00653
TIDRL78.PDF (889 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138128 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器

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交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138 — 用于隔离电源的高度集成数字控制器（具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出）

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

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交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138064 — 具有 64kB 存储器、适用于隔离电源的高集成度数字控制器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G34 — 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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比较器

TLV3202 — 5.5V 高速双路推挽比较器

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半桥驱动器

UCC27201A — 具有 8V UVLO 和负电压处理能力的 3A、120V 半桥栅极驱动器

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与门

SN74AHC1G08 — 单通道、2 输入、2V 至 5.5V 高速 (9ns) 与门

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2211A — 1.1nV/rtHz 噪声、低功耗精密运算放大器

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交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138128A — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器

数据表: PDF | HTML
交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138A64 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器

数据表: PDF | HTML
交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138064A — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器

数据表: PDF | HTML
交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）

UCD3138A — UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器

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CAN 收发器

SN65HVD233 — 具有待机模式和环回功能的 3.3V CAN 收发器

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MOSFET

CSD17570Q5B — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、0.92mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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开始开发

软件

固件

UCD3138FW-BIDI — Bi-Directional Firmware

UCD3138 非隔离型双向开关转换器可提供具有 ZVS 转换模式支持的全功能固件，从而使设计人员在基于宽输入非隔离型双向拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）
UCD3138 — 用于隔离电源的高度集成数字控制器（具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出） UCD3138064 — 具有 64kB 存储器、适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138064A — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138128 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138A — UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器 UCD3138A64 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器
硬件开发
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TIDA-00653 — 用于电池充电应用的非隔离式双向转换器参考设计
下载选项

UCD3138FW-BIDI — Bi-Directional Firmware

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版本: 01.00.00.0C
发布日期: 2023-7-27
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Bi-Directional Firmware (zip)  — 10516 K

SHA-256 校验和
lock = 需要出口许可（1 分钟）
产品
交流/直流和直流/直流控制器（外部 FET）
UCD3138 — 用于隔离电源的高度集成数字控制器（具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出） UCD3138064 — 具有 64kB 存储器、适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138064A — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138128 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器 UCD3138A — UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器 UCD3138A64 — 适用于隔离电源的高集成度数字控制器
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发布信息

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcc64 or www.ti.com/lit/xx/tidcc64c/tidcc64c.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCC64. Please update any bookmarks accordingly.

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类型 标题 下载最新的英语版本 日期
* 设计指南 Bidirection DC-DC Converter Design Guide 2016-3-18

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固件
UCD3138FW-BIDI — UCD3138 双向降压/升压转换器

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