赋能高效快充，构筑安全基石—用较优元器件与主控方案引领充电桩新时代

近日，国家六部门联合印发的《电动汽车充电设施服务能力“三年倍增”行动方案（2025—2027年）》提出了非常明确的目标：到2027年底，在全国范围内建成2800万个充电设施，提供超3亿千瓦的公共充电容量，满足超过8000万辆电动汽车充电需求。

作为您身边值得信赖的元器件解决方案伙伴“唐辉电子”，我们携小华半导体、贝岭、松下、EPSON、永铭电容等国际知名品牌，为您提供从智能主控到核心电源的一站式元器件解决方案，助力您的充电桩产品在激烈竞争中脱颖而出。

一、 智能控制核心：强大而可靠的“大脑”与“神经网络”

充电桩的智能化、数字化水平，直接决定了用户体验和运营效率。

• 小华半导体：作为国内高性能MCU的领跑者，小华提供的车规级/工业级MCU是充电桩主控板的绝佳选择。其产品具备高性能Cortex-M核、大容量存储、丰富的通信接口（如双CAN-FD，Ethernet, UART）和高可靠性。一颗小华MCU，即可高效实现充电流程控制、人机交互（屏幕或指示灯）、支付通信、数据加密、以及与BMS的实时通信等核心逻辑，为充电桩赋予强大的“思考与决策”能力。

• EPSON：为强大的“大脑”提供精准的“脉搏”。EPSON的高精度温补晶振 和 实时时钟模块，为小华MCU提供稳定可靠的时钟源和精准计时，确保系统运行无抖动、计费公平准确、数据时间戳无误。

我们的方案价值： “小华MCU + EPSON时钟芯片” 的组合，构成了充电桩最核心的智能控制单元，该方案兼具高性能、高可靠性和出色的连接性，是您开发下一代智能充电桩的坚实平台。

控制板模块

充电桩控制板是整个系统的“大脑”，负责处理用户交互、执行充电流程、与车辆BMS通信及云端数据同步。其核心微控制器需要一颗高频主晶振（如25MHz）来提供统一的时钟节拍，确保数亿条指令能够有序、准确地执行。同时，一颗32.768kHz的实时时钟晶振则默默无闻地维持着精准的计时，这是实现分时电价计费、生成操作日志、进行故障追溯的基础。

充电模块

《方案》中“超3亿千瓦公共充电容量”的目标，直接将技术焦点引向了大功率直流快充。为充电模块选配晶振，需满足其严苛的工作环境与高性能要求。推荐选用高精度有源晶振，因其具备更强的信号驱动能力和优异的抗电磁干扰性。高精度有源晶振核心参数要求包括：频率精度达±20ppm甚至更高，确保功率开关管PWM控制信号的精确性，直接关乎转换效率与系统安全；工作温度范围须覆盖-40°C至+125°C，有效应对模块内部高温环境并保持频率稳定；同时，具备低抖动（低相位噪声） ，对实现LLC等软开关拓扑至关重要，能有效降低开关损耗与电磁干扰。

通信模块

政策强调“创新产业生态”，充电桩正从单一功能设备演变为物联网节点。这要求其5G、以太网等通信模块必须稳定可靠。这些模块内部的基带和射频电路都需要特定频率的晶振来同步数据收发。晶振的频率精度直接决定了通信链路的稳定性与抗干扰能力，是确保充电桩与支付系统、运营平台无缝对接，实现远程监控、OTA升级的生命线。

语音与刷卡模块

语音芯片需要晶振提供准确的时钟来解码音频，避免出现语速失真、音调怪异的问题；刷卡/NFC支付模块则依赖晶振为射频电路提供精准载波，确保刷卡过程灵敏、快捷，避免识别失败。这些看似辅助的功能，其流畅度直接影响了用户对充电服务的整体印象，而晶振正是保障这些功能准确、优雅运行的基石。

《“三年倍增”行动方案》吹响了产业高速发展的号角。在充电桩从“有”到“优”的升级进程中，每一个模块的稳定运行都离不开晶振提供的精准时序。它虽隐匿于电路之中，却是支撑充电网络稳定可靠、高效智能运行的无声力量。未来，随着充电桩技术向更高功率、更强智能迈进，对晶振等基础元器件的精度、可靠性与一致性要求必将水涨船高，其战略地位也将日益凸显。

二： 核心电源模块：高效与稳定的“心脏”

充电桩的核心在于电能转换，其效率、功率密度和可靠性直接决定了充电体验。

•小华MCU：小华MCU可以做主控单元以及电源控制单元。

小华HC32F334数字电源控制器能很好满足交错LLC的发波时序和保护需求。

方案简介

LLC拓扑以其特有的ZVS/ZCS特性在数字电源DC/DC变换中得到广泛应用，如通信与服务器电源等。交错式LLC电源继承LLC拓扑优势的同时能大幅度降低LLC输出纹波，有效减少输出侧滤波电容，从而减少系统体积；扩大单相LLC变换器的输出功率容量，相比直接并联，多相交错后相间易于均流； 轻负载时还可以以单相模式工作。小华HC32F334数字电源控制器能很好满足交错LLC的发波时序和保护需求。本参考设计基于小华HC32F334数字电源芯片完成了两相全桥交错LLC的应用开发，验证了HC32F334芯片完全能够胜任模拟与数字相结合、需要复杂PWM发波的数字电源应用场景；高效的系统设计、出色的性能指标以及完整的故障保护机制，验证了小华HC32F334芯片针对数字电源设计的优异性能。

方案主要规格

• 输入电压：DC 380-420V

• 输出电压：DC 48V

• 功率：3000W

• 峰值效率：97%

• 谐振频率：142 kHz

• 两相均流度：＞95%

• 输出纹波：＜1%

方案主要性能优势

• 基于自主知识产权的数字电源控制器方案

• 交错式LLC减少输出纹波电流和输出母线电容

• SR同步整流驱动自驱和软件控制相结合

• 全桥四开关管MOS独立PWM，均流控制灵活

• 保护功能齐全：过温，输出过流，输入过欠压保护，输出过压保护等

• 效率高达97%

系统框图和硬件平台

交错LLC系统框图

实物图

方案主要测试结果

满载输出

效率曲线

动态（10%到90%，2.5A/us）

谐振腔电流（不开均流->开均流）

致谢：该方案源自小华半导体官网

• 贝岭半导体：在AC-DC前端和DC-DC主功率变换部分，贝岭提供高性能的超级结MOSFET和IGBT驱动芯片。其低导通电阻、低开关损耗的特性，能显著提升整机效率，减少发热。同时，贝岭的电源管理IC为系统内各部分电路（包括小华MCU）提供精准、稳定的电压。

新能源汽车随车充应用

新能源汽车交流充电桩应用

充电模块应用及贝岭配套产品推荐

随着能源和环境问题的日趋严重，开发和利用新型清洁能源已成为大势所趋。新能源汽车特别是电动汽车迎来快速增长的市场黄金期。随着电动汽车的不断发展，充电桩的需求也会越来越大。下面将论述电解电容对充电桩的影响及其在充电桩DC-DC转换拓扑电路中的重要作用。

•永铭电容：作为铝电解电容领域的专家，永铭在充电桩应用中不可或缺，高性能电解电容为新能源保驾护航。

◦ 固态铝电解电容：应用于核心DC-DC变换器输出端。具备极低的ESR、高耐纹波电流能力和超长寿命，保障了快充系统在严苛工况下的持久稳定。

电解电容作为充电桩内部滤波和直流支撑的关键元件，在平滑脉动电流和降低纹波电压中起到至关重要的作用。图1所示为充电桩DC-DC转换拓扑电路：

图1：充电桩DC-DC转换拓扑电路

图1中输入侧标注的电容主要起平滑脉动电流的作用。输入端通过PFC整流，将交流整成直流，再通过高频整流后输出需要的直流电流。PFC后端的电解电容在平波的同时吸附掉大量中低频谐波，为后面的DC-DC部分提供稳定的输入直流电流。该处输入的直流电流的纹波减少，将从源头对输出端降低输出纹波起到关键性的作用。

输出侧标注的电容主要起降低纹波的作用。对于充电桩电源模块来讲，要减少电池的发热，就要降低电源模块的输出电流纹波。目前行业普遍采用的低于±0.5%这个标准。根据这个标准，如果做大功率快速充电模式的话，其绝对纹波电流值还是很大，从而导致电池的发热量还是比较高，所以要做快充，该侧所选电容必须要远远小于这个标准。

除此之外，在实际应用中充电桩通常安装在户外，周围环境比较复杂，如果要保证充电桩的正常长时间的工作，核心在于保证充电电源模块的正常平稳运行。这就要求内部的电容具有长期的高稳定性以及能适应各种户外的恶劣环境。

◦ 牛角型/螺栓型大容量电解电容：在PFC电路中提供高耐压、大容量的可靠支持，有效平滑母线电压，提高功率因数。

我们的方案价值：通过“小华MCU+贝岭MOSFET/驱动IC + 永铭固态/大容量电容”的组合，我们为您构建了一个高效、紧凑、长寿命的电源“心脏”，是实现高功率密度快充桩的坚实基础。

三：安全保护与信号处理：看不见的“安全卫士”

安全是充电桩的生命线，涉及人身与车辆双重安全。

• 松下：在安全保护领域，松下提供了关键的执行器件。

◦ 继电器： 松下的大功率、高电压继电器，负责充电回路的主电源通断控制。其优异的触点材料和灭弧技术，是防止拉弧、过流等危险情况的第一道防线。

• 贝岭：在信号链层面，贝岭的隔离运放 和 数字隔离器 在充电桩中扮演着至关重要的角色。它们能够在高压的功率侧和低压的控制侧（小华MCU）之间建立一道坚固的“电气隔离墙”，精准采样充电电压和电流，同时保护核心控制器免受高压冲击。

我们的方案价值： “松下继电器” 负责大刀阔斧的功率安全，“贝岭隔离器件” 负责细致入微的信号安全，两者结合，为您的充电桩和小华主控系统构建了从硬件到软件的双重安全保障体系。

四：为什么选择“唐辉电子”？

我们不仅仅是一个元器件代理商。我们是一支由资深销售工程师和FAE团队组成的解决方案提供者。

1. 完整方案优势：我们独家整合了 “小华主控 + 贝岭功率/隔离 + 松下能源、保护、控制 + EPSON时钟芯片 + 永铭电容基石” 的完整生态链。这意味着您可以从我们这里获得一颗MCU到整个系统架构的协同设计支持，极大缩短研发周期，提升产品整体竞争力。

2. 技术支撑有力：我们的FAE团队对上述产品在充电桩中的应用有深入理解，可为您提供从方案选型、原理图审核到调试难题解决的全流程技术支持。

3. 供应链稳定可靠：我们与原厂保持紧密合作，拥有稳定的一级代理渠道和库存储备，能为您提供有竞争力的价格和可靠的交付保障。

在新能源浪潮之巅，一个卓越的充电桩产品，源于对每一个核心元器件的精挑细选与系统整合。让我们用小华的智慧大脑、贝岭的功率与隔离、松下的保护与控制、EPSON的精准时钟、永铭的电容基石，共同构筑您下一代智能快充桩的绝对竞争优势。