Stellaris LM3S2000：混合动力汽车电池充电器解决方案

德州仪器(TI)公司的Level 3电动/混合动力汽车电池充电器采用数字功率控制器、通信器件、高性能驱动器以及接口器件。Level 3充电器包括从AC产生DC电压的带PFC的AC/DC转换器，DC/DC转换器，其核心器件是实时C2000系列MCU。

插入式混合电动车(PHEV)和电池电动车(BEV)是两种正在日益兴起的技术，它们采用强大的电机和高压电池组作为动力和能量源。由于电池具有一个确定的能量性能，因此PHEV和BEV必须周期性的进行补充，一般是通过连接电网进行补充。这样做的时候，一些形式的通信（PLC，无线或RFID）可能被用于管理充电活动并帮助对车辆或车主进行认证，从而进行计费。Level 3充电在公共充电领域将发挥重要作用，以降低充电时间，并使用户可以从充电过程中更多的受益。

针对汽车的Level 3充电系统包括一个AC/DC转换器，用于从一个AC线生成一个DC电压。即将充入的电量将需要进行功率因数校正（PFC）以提升功率因数，从而满足地区性的规则标准。在反极器的中心是一个实时C2000微控制器。这个控制器经过编程为控制回路实现所需的电源管理功能，包括采用PCF的AC/DC和DC/DC，从而为电池创建所需的元素。C2000控制器包括先进的外设，如高精度PWM输出和ADC，其设计用于读取ADC并在一个单独的时钟循环内调节PWM，以实现实时控制。

图1 DK-LM3S9B96开发板方框图

由于C2000管理着电源，因此主机控制器有责任采用通信模块所提供的信息和感应的温度来驱动与板上电池组的直接通信。充电状态所需要的信息会传送到功率控制器，重要的充电诊断和电池状态将发送到Level 3充电系统的显示器。

出于安全方面的考虑，在处理器与电源和电压之间，以及通信总线与外部环境之间需要进行隔离处理。TI的数字隔离器具有由TI二氧化硅（SiO2）隔离阻障分隔开的逻辑输入和输出缓冲器，提供了4kV的隔离电压。在与隔离的电源联合应用时，这些器件阻隔了高电压，隔离接地电压并防止了噪声电流进入地面，影响和破坏敏感型的电路。高性能模拟部件可用于提供重要的系统功能，如MOSFET驱动器、感应器反馈、芯片电源和通信收发器。
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