引 言
隨著人們生活水平不斷的提高，對車的功能也越來高，這就需要有好的電源。由于市面上的升壓DC／DC達不到電流需求，目前常采用將12 V電瓶電壓逆變到交流220 V，再由交流220 V產(chǎn)生直流18.5 V等多路輸出的方法，雖然其可以達到電流需求，但電源經(jīng)過兩次轉換后，電源效率將大幅度降低，大約只有60％左右，這樣的轉換效率對汽車電瓶供電是很難接受的。針對這一問題，該文提出基于兩相步進升壓型DC／DC控制器LT3782設計大電流輸出的升壓型DC／DC模塊的方法。
1 LT3782簡介
LT3782是美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC／DC控制器，28引腳SSOP封裝芯片，開關頻率在150～500 kHz之間可編程，由于采用兩相BOOST拓撲結構。對輸出場效應管漏電流和肖特基二極管通過電流的要求都減少一半，即兩個輸出相位差180°，兩個輸出間互相抑制輸出紋波電流，輸出紋波是單相BOOST轉換電路的1／3。27引腳連接輸入電源；4引腳接地；11引腳用來設定開關頻率；20和23BGATE引腳用來驅動場效應管的柵極；8，9，1 2和13SENSE引腳用來反饋場效應管的輸出電流；16引腳是輸出電壓反饋引腳，該腳電壓為2.44 V，當該引腳的電壓大于2.45 V時，器件才開始工作，當該引腳的電壓小于0.3 V時，器件進入低電壓關斷模式。14引腳是軟啟動引腳，當加電時，輸出電壓從0 V漸變到設定的輸出電壓值，典型的啟動時間可以由下式計算：
t＝2.44C／10
式中：C為連接14引腳到地的電容值，單位為μF；t為典型的啟動時間。
2 電路實現(xiàn)
2.1 開關電源總體設計
開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發(fā)展空間[!--empirenews.page--]
電路實現(xiàn)如圖2所示，12 V汽車電瓶電壓經(jīng)過插頭JP1和R5給LT3782供電，LT3782產(chǎn)生的兩相振蕩輸出驅動N溝道場效應管Q1和Q2，場效應管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后，由電容C7濾波輸出。
2.2 開關電源參數(shù)設定
圖2中，電阻R1用來設定LT3782的開關頻率，LT3782的開關頻率在150～500 kHz之間可編程。這里選取開關頻率為250 kHz，參照圖3取電阻值R1=75 kHz。
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開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了開關電源的發(fā)展前進，每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術及生產(chǎn)工藝在國內外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。另外，開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義
參照LT3782數(shù)據(jù)手冊，通過輸入／輸出電壓關系和占空比可以推算出N溝道場效應管的峰值電流約為15 A。通過設定電阻R8和R10的阻值可以設定電源的限制電流，避免電源電流過大，燒壞后面電路。LT3782的SENSE管腳的域值電壓為60 mV，因而電阻R8和R10的阻值為0.004 Ω。
輸出電壓是通過設定電阻R13,R7和R11的比例關系來設定的，LT3782的FB腳電壓為2.44 V參考電壓，這樣輸出電壓可以通過下式計算：
汽車電瓶的過放電保護是通過設定該電源的最低工作電壓實現(xiàn)的。當LT3782的RUN管腳電壓高于2.45 V時，該電源才能正常工作，通過電阻R6和R9的分壓，使汽車電瓶電壓在大于10 V時，該電源才能正常工作，避免了電瓶的過放電。
3 電路測試
為了驗證該開關電源性能，采用如圖4所示的方法進行驗證。因為該電源的輸入電流較大，輸入的直流電源采用安捷倫的6574A-J07。它的輸出電流最高可達42 A，輸出電壓在O～50 V范圍內可調，輸出負載采用建伍的PEL102-201，通過它可以直觀地看到輸出電壓和電流情況。經(jīng)過驗證，該電路完全滿足使用單位需求。
4 結 語
基于美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC／DC控制器LT3782，設計了一款大電流輸出的升壓型DC／DC模塊。該模塊在12 V汽車電瓶供電下，根據(jù)需要可以提供高達7 A電流的24 V，18.5 V等多種輸出，由于采用兩相DC／DC新技術，電源效率達到90％以上。比電源經(jīng)過轉換到交流220 V后，再轉換成所需電壓的方法，效率明顯提高，符合當前建設節(jié)約型社會的發(fā)展方向，實用性更強。
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