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一種基于推挽逆變的車載開關(guān)電源電路設(shè)計方案

作者: 時間:2013-11-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/227734.htm

一種基于推挽逆變的車載開關(guān)電源電路設(shè)計方案

當S1的PWN 信號下降沿來臨,S1關(guān)斷,漏極產(chǎn)生較高的沖擊電壓,并使得與S2并聯(lián)的反饋能量二極管FWD2導(dǎo)通,形成能量回饋回路,此時S2漏極產(chǎn)生較高的沖擊電流,見圖4。

一種基于推挽逆變的車載開關(guān)電源電路設(shè)計方案

圖5:推挽DC-DC變換器主電路圖

實驗與分析

1、原理設(shè)計

圖5為簡化后的主電路。輸入24V 直流電壓,經(jīng)過大電容濾波后,接到推挽變壓器原邊的中間抽頭。變壓器原邊另外兩個抽頭分別接兩個全控型開關(guān)器件IGBT,并在此之間加入RC吸收電路,構(gòu)成電路。推挽變壓器輸出端經(jīng)全橋整流,大電容濾波得到220V直流電壓。并通過分壓支路得到反饋電壓信號UOUT。

一種基于推挽逆變的車載開關(guān)電源電路設(shè)計方案

以CA3524芯片為核心,構(gòu)成控制電路。通過調(diào)節(jié)6、7管腳間的電阻和電容值來調(diào)節(jié)全控型開關(guān)器件的開關(guān)頻率。12、13 管腳輸出PWM脈沖信號,并通過驅(qū)動電路,分別交替控制兩個全控型開關(guān)器件。電壓反饋信號輸入芯片的1管腳,通過調(diào)節(jié)電位器P2給2管腳輸入電壓反饋信號的參考電壓,并與9管腳COM端連同CA3524內(nèi)部運放一起構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)PWM脈沖占空比,以達到穩(wěn)定輸出電壓220V的目的。

2、結(jié)果與分析

實驗結(jié)果表面,輸出電壓穩(wěn)定在220V,紋波電壓較小。最大輸出功率能達到近600W,系統(tǒng)效率基本穩(wěn)定在80%,達到預(yù)期效果。其中,由于IGBT效率損耗較大導(dǎo)致系統(tǒng)效率偏低,考慮如果采用損耗較小的MOSFET,系統(tǒng)效率會至少上升10%~15%.

注意事項:

(1) 變壓器初級繞組在正、反兩個方向激勵時,由于相應(yīng)的伏秒積不相等,會使磁芯的工作磁化曲線偏離原點,這一偏磁現(xiàn)象與開關(guān)管的選擇有關(guān),原因是開關(guān)管反向恢復(fù)時間的不同> 可導(dǎo)致伏秒積的不同。

(2)實驗中,隨著輸入電壓的微幅增高,系統(tǒng)損耗隨之增大,主要原因是變壓器磁芯產(chǎn)生較大的渦流損耗,系統(tǒng)效率有所下降。減小渦流損耗的措施主要有:減小感應(yīng)電勢,如采用鐵粉芯材料;增加鐵心的電阻率,如采用鐵氧體材料;加長渦流所經(jīng)的路徑,如采用硅鋼片或非晶帶。

結(jié)論

推挽電路特別適用于低壓大電流輸入的中小功率場合,并利用AP法設(shè)計了一種高頻推挽變壓器。實驗結(jié)果表明-高頻變壓-全橋整流的方案達到了預(yù)期的效果,使輸出電壓穩(wěn)定在220V并具有一定的輸出硬度,效率達到80%,為現(xiàn)代汽車電源的發(fā)展提供了一定的發(fā)展空間。


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