車(chē)用電源轉(zhuǎn)換器的工作原理是什么？如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)？

本文中，小編將對(duì)車(chē)用電源轉(zhuǎn)換器予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、車(chē)用電源轉(zhuǎn)換器的工作原理是什么

車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器在國(guó)外市場(chǎng)受到普遍歡迎。在國(guó)外因汽車(chē)的普及率較高，外出工作或外出旅游即可用車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器連接蓄電池帶動(dòng)電器及各種工具工作。中國(guó)進(jìn)入WTO 后，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)私人交通工具越來(lái)越多，因此，車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器作為在移動(dòng)中使用的直流變交流的轉(zhuǎn)換器，會(huì)給你的生活帶來(lái)很多的方便，是一種常備的車(chē)用汽車(chē)電子裝具用品。通過(guò)車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器點(diǎn)煙器輸出的可以是 75W 、100W 、150W 、300W 直到3000W 等功率規(guī)格的。300W以上功率車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器要通過(guò)連接線(xiàn)接到電瓶上。把家用電器連接到車(chē)載電源轉(zhuǎn)換器的輸出端就能在汽車(chē)內(nèi)使用各種電器象在家里使用一樣方便。

車(chē)載供電設(shè)備是汽車(chē)電氣設(shè)備正常工作運(yùn)行的前提，傳統(tǒng)汽車(chē)供電設(shè)備主要是蓄電池和由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。而純電動(dòng)汽車(chē)不再搭載內(nèi)燃機(jī)，取而代之的是搭載可充電的動(dòng)力電池為整車(chē)提供高壓直流電，作為維系車(chē)輛正常工作運(yùn)行的能量源。然而由于純電動(dòng)汽車(chē)上大量的電子元件和控制系統(tǒng)都在使用12V電源，所以必須有一種裝置能夠?qū)Φ蛪盒铍姵剡M(jìn)行充電，以保證充足的電量供車(chē)輛使用，這種裝置就是DC/DC轉(zhuǎn)換器，又稱(chēng)直流電源轉(zhuǎn)換模塊。

純電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)使用DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠?qū)?dòng)力電池300多伏的直流電壓轉(zhuǎn)換為14V的直流恒壓電源，供車(chē)輛使用。其具備效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)。

DC轉(zhuǎn)換器的工作原理：DC-DC轉(zhuǎn)換器是一個(gè)反復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉的開(kāi)關(guān)。它將DC電壓或電流轉(zhuǎn)換成高頻方波電壓或電流，然后整流平滑成DC電壓輸出。大多數(shù)DC-DC轉(zhuǎn)換器由調(diào)節(jié)芯片、電感、二極管、三極管和電容組成。DC/DC轉(zhuǎn)換器是一種轉(zhuǎn)換輸入電壓并有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。DC/DC變換器包括三種類(lèi)型：升壓DC/DC變換器、降壓DC/DC變換器和降壓DC/DC變換器。根據(jù)需要，可以使用三種類(lèi)型的調(diào)整。PWM型效率高，輸出電壓紋波和噪聲好。PFM調(diào)節(jié)式的優(yōu)點(diǎn)是即使長(zhǎng)時(shí)間使用，功耗也很低，尤其是在小負(fù)載下。PWM/PFM轉(zhuǎn)換型在負(fù)載較小時(shí)實(shí)現(xiàn)PFM調(diào)節(jié)，負(fù)載較重時(shí)自動(dòng)切換到PWM調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在DC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP3播放器、數(shù)碼相機(jī)、便攜式媒體播放器等產(chǎn)品中。在電路類(lèi)型的分類(lèi)中，是斬波電路。

二、車(chē)用電源轉(zhuǎn)換器如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)示例

本部分雙向DC/DC變換器采用交錯(cuò)并聯(lián)電路，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池升壓后供驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用，也可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量回饋電壓降壓后給動(dòng)力電池充電。

交錯(cuò)并聯(lián)電路將主功率電路分為兩路，其優(yōu)點(diǎn)一為紋波電壓、電流更小，且紋波頻率更高，則輸入和輸出側(cè)的電容容值、體積更小;其優(yōu)點(diǎn)二為電流分為兩路使功率電路上的損耗和電感上的交流損耗更低。

本文設(shè)計(jì)一款交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器。

變換器功率電路由兩路并聯(lián)組成，按單路電流為總電流的一半來(lái)設(shè)計(jì)單路功率電路的器件參數(shù)。

考慮到DCM模式下的開(kāi)關(guān)管內(nèi)的峰值電流更大，更大的電流導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管損耗更大，且選型容量更大的開(kāi)關(guān)管也會(huì)增加成本。

另外更大的峰值電流也會(huì)帶來(lái)更大的EMC問(wèn)題，因此本文選擇CCM模式來(lái)設(shè)計(jì)主功率器件參數(shù)。

DIL按電感平均電流的40%計(jì)算，電感平均電流按輸入平均電流的一半計(jì)算，因動(dòng)力電池的電壓是300V-410V這個(gè)范圍，從而B(niǎo)oost在輸入電壓最大時(shí)對(duì)應(yīng)的電感最大值為L(zhǎng)boost=200.5 mH，Buck在最大輸出電壓處對(duì)應(yīng)的最大電感為L(zhǎng)buck=200.5 mH，綜合考慮選取單獨(dú)電感的電感值為L(zhǎng)1=L2=200mH。

根據(jù)電感電流紋波全部流入電容產(chǎn)生的輸出電壓脈動(dòng)可以計(jì)算出所需電容大小，又因兩相交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)涫沽魅腚娙莸碾娏黝l率為常規(guī)Buc/Boost拓?fù)涞膬杀丁?

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