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理想24VDC-220VDC車載開關電源設計方案(4)
2012年03月13日 11:54 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)
4、實驗與分析
4.1 原理設計
圖5為簡化后的主電路。輸入24V 直流電壓,經過大電容濾波后,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器件IGBT,并在此之間加入RC吸收電路,構成推挽逆變電路。推挽變壓器輸出端經全橋整流,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。
以CA3524芯片為核心,構成控制電路。通過調節6、7管腳間的電阻和電容值來調節全控型開關器件的開關頻率。12、13 管腳輸出PWM脈沖信號,并通過驅動電路,分別交替控制兩個全控型開關器件。電壓反饋信號輸入芯片的1管腳,通過調節電位器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內部運放一起構成PI調節器,調節PWM脈沖占空比,以達到穩定輸出電壓220V的目的。
4.2 結果與分析
實驗結果表面,輸出電壓穩定在220V,紋波電壓較小。最大輸出功率能達到近600W,系統效率基本穩定在80%,達到預期效果。其中,由于IGBT效率損耗較大導致系統效率偏低,考慮如果采用損耗較小的MOSFET,系統效率會至少上升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,這一偏磁現象與開關管的選擇有關,原因是開關管反向恢復時間的不同》 可導致伏秒積的不同。
(2)實驗中,隨著輸入電壓的微幅增高,系統損耗隨之增大,主要原因是變壓器磁芯產生較大的渦流損耗,系統效率有所下降。減小渦流損耗的措施主要有:減小感應電勢,如采用鐵粉芯材料;增加鐵心的電阻率,如采用鐵氧體材料;加長渦流所經的路徑,如采用硅鋼片或非晶帶。
5、結論
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法設計了一種高頻推挽變壓器。實驗結果表明推挽逆變-高頻變壓-全橋整流的方案達到了預期的效果,使輸出電壓穩定在220V并具有一定的輸出硬度,效率達到80%,為現代汽車電源的發展提供了一定的發展空間。
本文導航
- 第 1 頁:理想24VDC-220VDC車載開關電源設計方案(1)
- 第 2 頁:開關變壓器的設計
- 第 3 頁:能量回饋電路
- 第 4 頁:實驗與分析