DC/DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用
? ? 小編給大家分析了一種基于高速IGBT的軟開關(guān)移相全橋帶同步整流的DC/DC轉(zhuǎn)換器。移相全橋拓?fù)涞能涢_關(guān)技術(shù)是混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車高壓-低壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的主流關(guān)鍵技術(shù)。業(yè)界早期使用MOSFET作為主功率單元,隨著該DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率需求逐漸增大,基于MOSFET的設(shè)計(jì)系統(tǒng)效率急劇下降,已經(jīng)不能滿足應(yīng)用要求。本次采用toppower第三代高速IGBT和快速二極管功率模塊TPB0505S作為DC/DC轉(zhuǎn)換器核心主功率單元,采用無核傳感技術(shù)的驅(qū)動(dòng)芯片1ED020I12FA2,使開關(guān)器件工作在100kHz的軟開關(guān)。
DC/DC變換器是電動(dòng)汽車、混動(dòng)汽車等新能源汽車中不可或缺的輔助性電子設(shè)備,它取代了傳統(tǒng)汽車原有的發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng)的發(fā)電機(jī),給車輛電壓12V網(wǎng)絡(luò)供電。實(shí)現(xiàn)了車輛推進(jìn)系統(tǒng)和輔助供電系統(tǒng)的分離。為提高整車系統(tǒng)效率提供了便利條件。它的輸入是高壓儲(chǔ)能動(dòng)力電池系統(tǒng),輸出是低壓12伏電源網(wǎng)絡(luò),因此叫做高壓-低壓DC/DC變換器(HV-LV DC/DC Converter)。該DC/DC變換器通常功率為1~3kW。
零電壓開關(guān)的移相全橋是這一應(yīng)用的通用拓?fù)?。其?yōu)點(diǎn)是通過移相調(diào)制利用系統(tǒng)寄生參數(shù)(變壓器漏感Lleak和開關(guān)器件輸出電容Coss),而且這一軟開關(guān)拓?fù)涔ぷ髟诙l的開關(guān)頻率下,非常有利于器件寄生參數(shù)選取。
典型的用于電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車的移相全橋轉(zhuǎn)換器要求如下:高壓輸入來自于高壓電池組,電壓大約200V到400V;輸出部分連接低壓電池和弱電負(fù)載,電壓14V左右。該DC/DC轉(zhuǎn)換器的典型指標(biāo)?;?00kHz的開關(guān)頻率和輸入電壓范圍指標(biāo),目前這個(gè)應(yīng)用的多數(shù)開關(guān)器件都是超級(jí)結(jié)場效應(yīng)管(Super-junction MOSFET)。IGBT原本多用于1kHz到20kHz的開關(guān)頻率應(yīng)用。隨著結(jié)構(gòu)的改進(jìn),開關(guān)損耗降低,高速IGBT逐漸在更高的開關(guān)頻率得以應(yīng)用。本文根據(jù)這一前沿趨勢(shì),研究這種改進(jìn)的高速IGBT在高壓到低壓DC/DC中的100kHz開關(guān)應(yīng)用。
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