关于充电桩MOS管的应用分析-KIA MOS管

充电桩MOS管应用

什么是充电桩？

充电桩，其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位；挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。可分为公共充电桩和专用充电桩。

公共充电桩是建设在公共停车场（库）结合停车泊位，为社会车辆提供公共充电服务的充电桩；专用充电桩是建设单位（企业）自有停车场（库），为单位（企业）内部人员使用的充电桩，以及建设在个人自有车位（库），为私人用户提供充电的充电桩。充电桩通常结合停车场（库）的停车位建设。

充电桩可分为直流充电桩，交流充电桩和交直流一体充电桩。有常规充电（慢充）和快速充电（快充）两种充电方式。根据不同的车辆电池、环境温度等，充电时间各不相同。慢充一般在5-10个小时充满，快充可以在20-30分钟充满80%，1个小时完全充满。

充电桩MOS管应用

MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)，金属氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管。是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effecttransistor)。

MOSFET依照其"通道"(工作载流子)的极性不同，可分为"N型"与"P型"的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，即NMOS与PMOS。MOSFET在国内充电桩企业批量应用，是新能源汽车充电桩的“心脏”。

同时还广泛应用在手机充电器、LED照明，显示器、工业照明等电源转换领域。直流充电桩一般由通信模块、开关电源模块及控制模块等构成。

其中，MOSFET是开关电源模块中最核心的部分，是实现电能高效率转换，确保充电桩稳定不过热的关键器件。交流电进入电桩后，MOSFET通过控制芯片来控制电流通断，形成脉冲电流，再通过电感耦合转换为新能源汽车需要的直流电源。

MOSFET的成本占整个开关电源模块成本的20%左右。在一个开关电源模块中，需要用到几个甚至近百个MOSFET。过去，这一领域被国外厂商垄断，国内厂家大量采购进口品牌的MOSFET，不仅价格高昂，还经常缺货。

充电桩电路分析

如图所示，脉冲式全自动快速充电器电路。

220v交流市电经电源变压器T1降压后，得到的交流低电压加到VD1~VD4组成的桥式整流电路中，在整流电路输出端A点得到20v的脉动性直流电压，这一电压经过R4、C1滤波，同时经过VD5稳压后，在B点得到14V的稳定直流电压，此电压供给NE555使其振荡，并从③脚输出脉冲头朝下的矩形振荡脉冲，加到发光二极管VD7负极。

电路中，R2、C2组成振荡器的定时电路，振荡脉冲从③脚输出，通过VD7和R3加到VT1基极，对VT1进行导通与截止的控制。RP1在电路中起分压作用，用来设定基准电压，即需充电电池组的电压，一般调节后RP1动片电压比需充电电池组额定电压稍高一点。

提示：刚开机时，由于C2两端电压不能突变，NE555的⑥脚为低电位，整流电路输出的直流电压通过R4、RP1、R1和R2对C2开始充电，此时③脚输出脉冲为低电平，即③脚为低电位，使发光二极管VD7导通，VD7发光，指示电路正在充电。

同时，VT1因基极电位降低而导通，VT1导通后的内阻很小，构成了充电回路，A点的电源电压经过RP2和饱和导通的VT1向电池E1充电，其充电电流回路是：电路中A点→RP2→VT1发射极→VT1集电极→电池E1负极→地。

当C2上的电压因放电而低于⑤脚电压的一半时，NE555内部电路再次被触发，电路翻转，⑦脚与地之间呈开路状态，C2再次充电，③脚由低电位翻转成高电位，充电器电路重复刚开机时的状态。

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