1KW 27VDC/190VDC 電流型控制反激DC/DC變換器的設計與實現(xiàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
靜止變流器一般采用27VDC/190VDC/115VAC 400Hz的變換結(jié)構(gòu)，前級將輸入27V直流電轉(zhuǎn)換為190V直流電，后級逆變環(huán)節(jié)將190V直流電變換為用電設備所需的115V/400Hz交流電。由于反激變換器具有電路拓撲簡潔、輸入電壓范圍寬、輸入輸出電氣隔離、體積重量小等優(yōu)點，因而作為靜止變流器的前級電路拓撲，將會使整個靜止變流器的體積重量下降，以實現(xiàn)更高的功率密度。
2、電流型控制反激DC/DC變換器
（1）功率電路
因為輸入為低壓大電流，故選用單管反激式拓撲結(jié)構(gòu)，如圖1所示。針對這一結(jié)構(gòu)主功率開關上必需加緩沖電路，否則開關管關斷時漏感能量無處釋放，將會引起電壓尖峰擊穿功率管。常用的緩沖電路有LCD、RCD和有源箝位三種，考慮電路開關頻率較高（80kHz），所以LCD緩沖不可??；而采用有源箝位，箝位開關管要取很大電流定額，且變壓器初級有很大環(huán)流不利于提高效率，故有源箝位也不可用；RCD緩沖具有無源、電路簡潔的特點，如果參數(shù)調(diào)拭合理不會對效率造成太大影響，故被實驗樣機采用。
（2）控制方案
反激變換器具有電流源性質(zhì)，開環(huán)不能開路，否則輸出電壓極高。作為靜止變流器的直流環(huán)節(jié)使用，當后級逆變橋的四個功率管均關斷時，對前級的反激變換器輸出端就相當于開路，因而必需采用電壓閉環(huán)控制；同時為提高電源的性能，采用電流型控制技術(shù)，這種電流電壓雙閉環(huán)控制使系統(tǒng)具有瞬態(tài)響應快、穩(wěn)定性高、內(nèi)在限流能力等優(yōu)點。
（3）電路組成
研制的1KW樣機電路，如圖2所示。整個電路的核心為UNITRODE公司的電流型PWM芯片UC3843N，該芯片原用于設計200W以下的小功率開關電源，這里將其變通使用。Q1、Q2構(gòu)成圖騰柱以增大驅(qū)動能力，Q3作射極跟隨器取出UC3843的鋸齒波，CT1取樣主開關管的電流信號，R7、R8將電流信號與鋸齒波相疊加作斜坡補償，以消除電流控制型調(diào)節(jié)器在占空比大于50%時固有的次諧波振蕩，R7、R8的比值可以決定斜坡補償?shù)纳疃取13、D6構(gòu)成基準電壓源，Q5為誤差放大管，光電耦合器U3將誤差電壓反饋給UC3843N，構(gòu)成電壓閉環(huán)，同時保證電氣隔離。
評論