随着中国城市化进程的加深，电动自行车在城市交通中的快速普及成为一种必然趋势。根据《2017年中国电动自行车产业发展白皮书》的数据，我国电动自行车产量从2017年的3097.9万辆增长至2022年的5226.23万辆，成为全球最大的电动自行车生产和消费国。
然而，电动自行车充电器标准的不统一成为一个问题，不同品牌和型号之间的充电器不兼容，为了创造更加安全的充电环境，中国自2023年7月1日起实施了新的电动自行车充电器“强制性国家标准”。
这一标准的实施旨在统一充电接口，增加EMI部分要求，提高充电器的设计难度，以确保充电的安全性。文章介绍了一种基于一级半PFC反激AC-DC拓扑的电动车充电器方案，由维安自主设计，符合新国标充电器的相关标准，同时满足国内一线车厂的充电器要求。
这款方案具有多项特性和优势，包括整机效率高达89.0%，采用谷底开通技术降低主开关损耗，实现无风机被动散热，大幅提高了谐波和EMI裕量。此外，方案支持宽输入电压范围，输出规格为60V/3A，功率因数PF为0.75，满足新国标的各项要求。
在初级方案设计上，采用WD1082G作为控制器，具备谷底导通、低功耗和高效率等特性。同时，为了提高功率因数，采用了一级半PFC反激AC-DC拓扑，具有线路简单、成本低的优势。
次级方案设计采用了高度可编程的数模混合智能充电管理芯片，实现了对充电器的精准控制，满足新国标充电器“通讯协议”充电的要求。该方案对铅酸电池实施了三段式充电，提高了电池的使用寿命。
方案样机测试结果的关键波形
EMI测试在新国标电动车充电器设计中起着至关重要的作用，必须符合GB 42296-2022 EMC（电磁兼容）标准。这一标准涵盖了EMI测试，包括传导干扰、辐射干扰以及谐波等多个方面。本文将介绍该方案在EMI测试方面的表现。
新国标充电器在EMI测试中的传导裕量高达19dB（QP），骚扰裕量更是超过10dB，同时谐波也展现出较大的裕量空间。这意味着在实际使用中，该充电器在传导和辐射干扰方面均具备出色的性能，同时在谐波方面也有着令人满意的表现。这是该方案设计的一大亮点，表明其在EMI方面的测试结果完全符合标准要求。
总体来说，本方案设计的电动车充电器在最大功率180W充电的情况下，展现出整机效率高、输入电压范围宽、EMI裕量高、成本低等多个优点。关键器件采用了维安自主开发的量产型号，其中包括WD1082G（AC-DC）、MOSFET等。这些核心器件的成功应用证明了该方案设计的可行性，并能够实现完全符合新国标规范的电源设计。
在电动车充电器领域，EMI测试的合格与否直接关系到产品的电磁兼容性和安全性。通过本方案的EMI测试结果，可以得出结论，该设计不仅仅在功率和效率上表现出色，同时在电磁兼容性方面也具备了卓越的品质。这将有助于推动中国电动车充电器产业的进一步发展，满足市场对高性能、低成本的需求。
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