0 导言
跟着现代轿车用电设备品种的增多,功率等级的添加,所需求电源的型式越来越多,包含沟通电源和直流电源。这些电源均需求选用开关改换器将蓄电池供给的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC改换器提升为+220VDC或+240VDC,后级再经过DC-AC改换器转换为工频沟通电源或变频调压电源。关于前级DC-DC改换器,又包含高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分,不同的组合习惯不同的输出功率等级,改换功能也有所不同。推挽逆变电路以其结构简略、变压器磁芯利用率高级长处得到了广泛应用,尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;一同全桥整流电路也具有电压利用率高、支撑输出功率较高级特色,因而本文选用推挽逆变-高频变压器-全桥整流计划,规划了24VDC输入-220VDC 输出、额外输出功率600W的DC-DC改换器,并选用AP法规划相应的推挽变压器。
1 推挽逆变的作业原理
图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC改换器的根本电路拓扑。经过操控两个开关管S1 和S2以相同的开关频率替换导通,且每个开关管的占空比d均小于50%,留出必定死区时刻以防止S1和S2一同导通。由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为沟通高频低电压,送至高频变压器原边,并经过变压器耦合,在副边得到沟通高频高电压,再经过由反向快速康复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所希望的直流高电压。因为开关管可接受的反压最小为两倍的输入电压,即2UI,而电流则是额外电流,所以, 推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。
图1 推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC改换器的根本电路拓扑
当S1注册时,其漏源电压 uDS1仅仅一个开关管的导通压降,在抱负情况下可假定 uDS1=0,而此刻因为在绕组中会发生一个感应电压,而且依据变压器初级绕组的同名端联系,该感应电压也会叠加到关断的S2上,然后使S2在关断时接受的电压是输入电压与感应电压之和约为2UI.在实践中,变压器的漏感会发生很大的尖峰电压加在S2 两头,然后引起大的关断损耗,改换器的功率因受变压器漏感的约束,不是很高。在S1和S2 的漏极之间接上RC缓冲电路,也称为吸收电路,用来按捺尖峰电压的发生。而且为了给能量回馈供给反应回路,在S1和S2 两头都反并联上续流二极管FWD.
2 推挽变压器规划的主电路
图2为简化后的主电路。输入24V 直流电压,经过大电容滤波后,接到推挽变压器原边的中心抽头。变压器原边别的两个抽头别离接两个全控型开关器材IGBT,并在此之间参加RC吸收电路,构成推挽逆变电路。推挽变压器输出端经全桥整流,大电容滤波得到220V直流电压。并经过火压支路得到反应电压信号UOUT.
图2 推挽变压器简化后的主电路图
以CA3524芯片为中心,构成操控电路。经过调理6、7管脚间的电阻和%&&&&&%值来调理全控型开关器材的开关频率。12、13 管脚输出PWM脉冲信号,并经过驱动电路,别离替换操控两个全控型开关器材。电压反应信号输入芯片的1管脚,经过调理电位器P2给2管脚输入电压反应信号的参阅电压,并与9管脚COM端连同CA3524内部运放一同构成PI调理器,调理PWM脉冲占空比,以到达安稳输出电压220V的意图。