鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1142次 | 2020年05月14日
一款車(chē)載DC-DC開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)
引言
車(chē)載開(kāi)關(guān)電源是一種DC-DC變換器,它與普通的通訊電源有所不同,特殊的使用環(huán)境要求電源變換器能適應(yīng)-25~50℃的高低溫環(huán)境,能防止汽車(chē)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),汽車(chē)發(fā)電機(jī)給電源的浪涌和過(guò)大的沖擊電流直接損壞電源。同時(shí)車(chē)載開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)受到蓄電池供電的制約,不能采用低成本的線性電源。由于開(kāi)關(guān)具有電源效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用非常廣泛。本文采用的是開(kāi)關(guān)變換的方式。
148V~12V/10A車(chē)載開(kāi)關(guān)電源方法
本文設(shè)計(jì)的車(chē)載開(kāi)關(guān)電源重要包括兩大主體:主電路和控制電路。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。主電路采用推挽變換器,控制芯片為UC3846。以下對(duì)重要電路進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。
1.1輸入電路設(shè)計(jì)
在DC/DC變換中,開(kāi)關(guān)管的電流、電壓值的快速上升下降,電感電壓、電容的電流也迅速變化,這些都構(gòu)成電磁干擾源(EMI)。為了減少干擾,所以要在電源的輸入端加濾波器。由圖2所示的C1、C2、C3、C4、C5和L004、L001組成。
車(chē)載電源用于汽車(chē)上,有可能受到較大瞬態(tài)高壓,必須在輸入級(jí)加上瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)電路,由圖2中的壓敏電阻S20K60完成此功能。同時(shí)考慮到開(kāi)機(jī)時(shí),接入電源有可能有很大的浪涌電流,必須在輸入端上接上一電阻來(lái)抑制浪涌,如圖2中的R6,當(dāng)變換器正常工作后,場(chǎng)效應(yīng)管Q2的門(mén)極電流達(dá)到開(kāi)通電流使Q2開(kāi)通,R6兩端短接,防止了過(guò)多的功率消耗在電阻上。在場(chǎng)效應(yīng)管為IRF3205(VDSS=55VID=110ARDS(on)=8.0mΩ)。為防止安裝時(shí)接入蓄電池極性錯(cuò)誤,損壞變換器,故在輸入級(jí)上反向并聯(lián)二極管D1和D2。
1.2直流變換部分的設(shè)計(jì)
直流變換部分是開(kāi)關(guān)電源的主體部分。本文設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源采用的是推挽式,Q3、Q4為功率管,TR1為高頻變壓器,D7、D8、C14~C19、L1、L2等為高頻整流電路,C10、R4為開(kāi)關(guān)管的緩沖回路。Q7~Q10為場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路。
引言
車(chē)載開(kāi)關(guān)電源是一種DC-DC變換器,它與普通的通訊電源有所不同,特殊的使用環(huán)境要求電源變換器能適應(yīng)-25~50℃的高低溫環(huán)境,能防止汽車(chē)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),汽車(chē)發(fā)電機(jī)給電源的浪涌和過(guò)大的沖擊電流直接損壞電源。同時(shí)車(chē)載開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)受到蓄電池供電的制約,不能采用低成本的線性電源。由于開(kāi)關(guān)具有電源效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用非常廣泛。本文采用的是開(kāi)關(guān)變換的方式。
148V~12V/10A車(chē)載開(kāi)關(guān)電源方法
本文設(shè)計(jì)的車(chē)載開(kāi)關(guān)電源重要包括兩大主體:主電路和控制電路。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。主電路采用推挽變換器,控制芯片為UC3846。以下對(duì)重要電路進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。
1.1輸入電路設(shè)計(jì)
在DC/DC變換中,開(kāi)關(guān)管的電流、電壓值的快速上升下降,電感電壓、電容的電流也迅速變化,這些都構(gòu)成電磁干擾源(EMI)。為了減少干擾,所以要在電源的輸入端加濾波器。由圖2所示的C1、C2、C3、C4、C5和L004、L001組成。
車(chē)載電源用于汽車(chē)上,有可能受到較大瞬態(tài)高壓,必須在輸入級(jí)加上瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)電路,由圖2中的壓敏電阻S20K60完成此功能。同時(shí)考慮到開(kāi)機(jī)時(shí),接入電源有可能有很大的浪涌電流,必須在輸入端上接上一電阻來(lái)抑制浪涌,如圖2中的R6,當(dāng)變換器正常工作后,場(chǎng)效應(yīng)管Q2的門(mén)極電流達(dá)到開(kāi)通電流使Q2開(kāi)通,R6兩端短接,防止了過(guò)多的功率消耗在電阻上。在場(chǎng)效應(yīng)管為IRF3205(VDSS=55VID=110ARDS(on)=8.0mΩ)。為防止安裝時(shí)接入蓄電池極性錯(cuò)誤,損壞變換器,故在輸入級(jí)上反向并聯(lián)二極管D1和D2。
1.2直流變換部分的設(shè)計(jì)
直流變換部分是開(kāi)關(guān)電源的主體部分。本文設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源采用的是推挽式,Q3、Q4為功率管,TR1為高頻變壓器,D7、D8、C14~C19、L1、L2等為高頻整流電路,C10、R4為開(kāi)關(guān)管的緩沖回路。Q7~Q10為場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路。