為混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛內(nèi)的電子元器件供電
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】混合動(dòng)力車輛 (HEV) 和電動(dòng)車輛 (EV) 電力電子元器件被設(shè)計(jì)用來(lái)在正常工作模式下,將電能從高壓電池 (400V/600) 提供給低壓電池 (12V)。此外,這些汽車電力電子元器件必須能夠進(jìn)行雙向的DC/DC轉(zhuǎn)換,以便在緊急狀態(tài)下,當(dāng)HEV/EV需要啟動(dòng)升壓時(shí),由低壓電池為高壓電池供電。換句話說(shuō),這個(gè)雙向設(shè)計(jì)將需要一個(gè)降壓模式使電壓下降,又需要一個(gè)重新將電壓升高的升壓模式。
設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
一個(gè)針對(duì)降壓模式轉(zhuǎn)換器級(jí)(400V至12V)的理想拓?fù)錇橄嘁迫珮?(PSFB)。這個(gè)拓?fù)淇梢栽诟綦x變壓器的初級(jí)側(cè)上實(shí)現(xiàn)4個(gè)電子開(kāi)關(guān)的零電壓切換 (ZVS),以及次級(jí)側(cè)的二極管整流器(或MOSFET開(kāi)關(guān))的零電壓切換,從而獲得較低的開(kāi)關(guān)損耗。為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)低輸出電壓和/或高輸出電流額定值的最佳性能,在次級(jí)側(cè)上需要同步整流,以消除二極管整流損耗。
可以利用不同的工作模式來(lái)控制PSFB功率級(jí),諸如電壓模式控制 (VMC)、平均電流模式控制 (ACMC)、或者峰值電流模式控制 (PCMC)。為了避免由于功率級(jí)感測(cè)電路變化所導(dǎo)致的控制電路重新設(shè)計(jì),最好考慮使用一個(gè)高性能數(shù)字微控制器。
TI的C2000™ 32位微控制器 (MCU) 專門設(shè)計(jì)用于數(shù)字電源應(yīng)用。C2000 Piccolo™ TMS320F28035 MCU包含充足的CPU處理能力來(lái)運(yùn)行高級(jí)控制算法,而同時(shí)又具有針對(duì)高級(jí)開(kāi)關(guān)模式的靈活脈寬調(diào)制 (PWM)。
對(duì)于升壓模式轉(zhuǎn)換器級(jí)來(lái)說(shuō),可以將同步整流器開(kāi)關(guān)用作推挽開(kāi)關(guān)。降壓模式電感器可以作為這個(gè)模式中的電流源,從而使這個(gè)拓?fù)涔ぷ鳛橐粋€(gè)電流饋入型推挽轉(zhuǎn)換器。
這些控制算法可以在單個(gè)C2000 TMS320F2803x MCU上實(shí)現(xiàn)。通過(guò)反饋信號(hào)和PWM輸出的方式,TMS320F2803x MCU能夠與功率級(jí)進(jìn)行交互操作,并且可被放置在低壓一側(cè)。
提供包含全部硬件&電路原理圖的TI Design
雙向400V-12V DC/DC轉(zhuǎn)換器TI Design使用上面談到的方法。4個(gè)MOSFET開(kāi)關(guān)(Q1至Q4)在隔離變壓器的高壓側(cè)上組成一個(gè)全橋,而2個(gè)MOSFET開(kāi)關(guān)(Q5至Q6)位于中央抽頭式低壓側(cè)上。這些開(kāi)關(guān)在降壓模式中運(yùn)行為同步整流器,而在升壓模式中工作為推挽開(kāi)關(guān)。
在不同的工作模式下控制這個(gè)系統(tǒng)需要復(fù)雜的PWM波形,以及快速閉合環(huán)路計(jì)算。這種實(shí)現(xiàn)方式充分利用了TMS320F2803x MCU上的特性,諸如高級(jí)PWM外設(shè)、一個(gè)高速12位ADC、以及支持DAC和斜坡補(bǔ)償?shù)募赡M比較器。
系統(tǒng)特性包括:
● 200VDC至400VDC的總線電壓范圍
● 9 VDC至13.5VDC的 LV總線電壓范圍
● 任何一個(gè)方向上的300W額定輸出運(yùn)行
● LV總線上額定值為33A的電流,以及HV總線上1.8A的額定電流
● 降壓模式與升壓模式之間的無(wú)縫按需即時(shí)轉(zhuǎn)換
● 運(yùn)行于降壓模式中的相移全橋
● 運(yùn)行于升壓模式下的電流饋入型推挽運(yùn)行
● 100KHz PWM開(kāi)關(guān)
● 輸出電感器電流的VMC和ACMC
● 多個(gè)SR開(kāi)關(guān)系統(tǒng)配置
● 故障保護(hù):過(guò)流、欠壓和過(guò)壓
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開(kāi)關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)