跟着现代轿车用电设备品种的增多,功率等级的添加,所需求电源的型式渐渐的变多,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+DC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,不同的组合习惯不一样的输出功率等级,改换功能也有所不同。
推挽逆变电路以其结构相对比较简单、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;一起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。鉴于此,本文提出了一种推挽逆变车载开关电源电路规划的详细计划。该计划在推挽逆变-高频变压器-全桥整流规划的基础上,进一步规划了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。
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S2一起导通。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,再经过由反向敏捷康复二极管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。
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.
选用面积乘积(AP)法进行规划。关于推挽逆变作业开关电源,原边供电电压UI=24V,副边为全桥整流电路,希望输出电压UO=220V,输出电流IO=3A,开关频率fs=25kHz,初定变压器功率η=0.9,作业磁通密度Bw=0.3T。
(1)核算总视在功率PT.设反向敏捷康复二极管FRD的压降:VDF=0.6*2=1.2V3 推挽逆变的问题剖析
图2(a)为S1导通、S2关断时的等效电路,图中箭头为电流流向,从电源UI正极流出,经过S1流入电源UI负极,即地,此刻FWD1不导通;当S1关断时,S2未导通之前,因为原边能量的贮存和漏电感的原因,S1的端电压将升高,并经过变压器耦合使得S2的端电压下降,此刻与S2并联的能量康复二极管 FWD2还未导通,电路中并没有电流流过,直到在变压器原边绕组上发生上正下负的感生电压。如图2(b);FWD2导通,把反激能量反应到电源中去,如图 2(c),箭头指向为能量回馈的方向。图3所示为AP法规划开关变压器电路抱负作业波形。
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