基于GD32E505的双向CLLLC设计
来源：智玩无疆作者：admin发布时间：2021-12-22 08:57:54
【双向DCDC变换器CLLLC应用】
由于经济原因和对环境的关注，电力转换系统效率变得越来越重要。CLLLC 直流变换器是一种具有软开关技术的双向直流谐振变换器，相对于硬开关技术DCDC变换器，软开关技术CLLLC直流变换器导通损耗非常低，峰值效率可以做到接近99%。因此在对效率要求比较高的应用场合是首要选择，典型的应用有：
- 车载充电机(OBC)
- 各种储能系统
- 通信电源
- 航天电源
- 直流微电网配电系统
- UPS
【智玩无疆双向CLLLC方案】
在国内落实“双碳”目标的重要背景下，我国能源结构调整与新型电力系统建设势在必行。随着源，网，荷，储一体化深度协调互动，灵活的能源电力系统新模式将日渐显现。这一进程将催生大量储能应用场景与装配需求，储能将扮演不可替代的关键角色.深圳市智玩无疆科技有限公司推出基于GD32E505 MCU 3KW 直流DC-DC (CLLLC)谐振变换器方案，CLLLC拓扑一次与二次侧由于采用保障电气隔离的变压器，所以安全性非常高. 并且能够实现能理双向传输。方案具体详情如下：
优点：
- 高效(高于98%的峰值效率)
- 全范围软开关
- 拓扑结构对称，控制简单
- 功率双向变换
- 二次侧输出EMI小
- 电气隔离
双向CLLLC框图
设计规格
| Charging Mode | |||||
| Parameter | MIN | NOM | MAX | UNITS | |
| Input Characteristics | |||||
| Vin(DC) | Input voltage | 300 | 360 | 420 | Vrms |
| lin(DC) | Input current | 12 | Arms | ||
| Output Characteristics | |||||
| Vout | output voltage | 35 | 48 | 60 | V |
| lout | output current | 75 | A | ||
| Pout(max) | output power | 3000 | 3600 | W | |
| System Characteristics | |||||
| Peak eff | Peak eficiency | 98% | |||
| Frequency | Resonator | 180 | kHz | ||
| Discharging Mode | |||||
| Parameter | MIN | NOM | MAX | UNITS | |
| Input Characteristics | |||||
| Vin(DC) | output voltage | 41 | 48 | 55 | V |
| lin(DC) | output current | 75 | A | ||
| Output Characteristics | |||||
| Vout(DC) | Input voltage | 300 | 360 | 420 | Vrms |
| lout(DC) | Input current | 12 | Arms | ||
| Pout(max) | output power | 3300 | 3600 | W | |
| System Characteristics | |||||
| Peak eff | Peak efficiency | 98% | |||
| Frequency | Resonator | 180 | kHz | ||
GD32E505 MCU控制板及功率板
控制板及功率板原理图
一次侧，二次侧谐振电感电流波形
GD32E505 MCU简介
GD32E505是基于Arm®Cortex®-M33处理器的32位通用微控制器。内部外设资源非常丰富，支持浮点运算单元，特别是具有TMU硬件数学运算单元可以进行复杂数学计算，对数字电源实时控制非常有帮助。
