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一文认识电动汽车DCDC

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电动汽车

DCDC

DCDC

DC/DC  变换器,作为电动汽动力系统中很重要的一部分,它的一类重要功用是为动力转向系统,空调以及其他辅助设备提供所需的电力。另一类,是出现在复合电源系统中,与超级电容串联,起到调节电源输出,稳定母线电压的作用。

2019/5/5
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DC/DC 变换器,½为电动½动力系统中很重要的一部分,它的一类重要功用是为动力½向系统,空
调以及其他辅助设备提供所需的电力。另一类,是出现在复合电源系统中,与超级电容串联,起到调
节电源输出,稳定母线电压的½用。
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给½½½电气供电,DCDC在电动½½电气系统中的½½,如下图所示。它的电½来自于动力电池包,
去处是给½½½用电器供电。
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与超级电容配合½用的DCDC,在整½电源中的½½如下图所示,它可½出现在图(b)、(c)、
(d)中所示½½上,而(b)是应用较多的一种½式。
1 DCDC分类和工½原理
1.1 隔离型和非隔离型
什么是电气隔离?
百度来的一段话:电气隔离,就是将电源与用电回路½电气上的隔离,即将用电的分支电路与整个电
气系统隔离,½之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统,以防止在裸露导½故障带电
情况下发生间接触电危险。实现电气隔离以后,两个电路之间没有电气上的直接联系。即,两个电路
之间是相互绝缘的。同时还要保证两个电路维持½量传输的关系。电气隔离的½用主要是减少两个不
同的电路之间的相互干扰,降½噪声。
非隔离双向DCDC,结构比较简单,每个部件½是直接相连,没有额外的½量损失,工½效率比较
髙。对升压侧的电容要求比较高。主要的非隔离DCDC电路结构有双向半桥boost-buck电路,双向
buck-boost电路,双向buck电路,双向Zate-Sepic电路,如下图所示。
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隔离型双向DCDC,在非隔离型双向DCDC½换器的基础上加上一个高频变压器就构成了隔离型双向
DCDC½换器,高频变压器两侧的电路拓扑可以是全桥式、半桥式、推½式等等。这几种隔离型的双
向DCDC½换器,采用了更多的功率开关,电压变比大,带电气隔离等优点。½是这类DCDC½换器
结构复杂,成本也相对较高,½换器的损耗高,½频时会导致隔离变压器铁芯饱和,损耗会进一步增
加。因此,非隔离型双向DCDC½换器比隔离型在电动½½上运用更具有优势。
½½量由高皮侧流向½压侧时,双向DCDC½换器工½在BUCK模式;½量由½压侧流向高压侧时,
双向DCDC½换器工½在BOOST工½模式。
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1.2 DCDC系统三个组成分
主电路
又叫做功率模块,是整个DCDC的主½。一个典型的全桥型
DCDC 变换器主电路拓扑如下图所示。
上图中,Vin为输入电压,需要通过DCDC回路,在输出端得到一个需要的输出电压。原边开关电
路,将输入电流调制成矩½波,这个过程主要依靠控制器调制特定占空比的PWM波,用以驱动四个
开关管按照既定的顺序和时间开闭,从而实现电流逆变过程。原边输入电压可以通过占空比调节,占
空比增加输出电压也增加,占空比减小输出电压减小。频率则可以通过调节开关频率调节。T1½变压
器,变比½n。变压器既可以实现电气隔离,又可以起到电压调节的½用。一个固定的原边线圈匝
数,副边改变匝数,即可得到不同的电压等级。变压器的输入,是经过左侧全桥电路逆变得到的脉冲
矩½波,传递到变压器的副边,得到的是另一个电压幅值的交流正弦波。经过DR1和DR2整流以后,
再经由Cf和Rl滤波处理,得到直流电,提供给输出端。
驱动模块
对于控制芯片输出的四路 PWM 驱动信号来说,并不½直接驱动四个功率开关管。所以,一般来
说,开关电源是需要配套一个驱动电路来驱动功率开关管。驱动电路种类很多,主要由以下三种:
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