任务1 DCDC电路原理与应用

新能源汽车电力电子技术,任务1DCDC电路原理与应用,建议课时：4学时,知识目标（1）能够叙述IGBT的作用和组成；（2）能够理解IGBT的工作原理；（3）能使用万用表对IGBT的引脚进行检测并判断；（4）通过对IGBT实训板的学习，掌握其工作特点；（5）正确规范的使用实训板，养成良好的新能源汽车维修职业素养。,教学目标,学习目录,内容结构,任务导入,传统汽车正常运转时，发动机通过皮带带动发电机发电，同时向蓄电池充电。与传统汽车蓄电池的充电方式不同，新能源汽车的DC/DC转换器将动力电池的高压直流电转变成为12V低压直流电，然后对辅助蓄电池充电。本实训通过搭建电路，分析DCDC电压转换器模块的工作特性，学习DCDC电路的基本原理，并通过规范的操作，养成良好的职业素养。,知识链接1：DC/DC转换器的认知,知识准备,如图3-1-1所示为新能源汽车DCDC应用结构图，DC/DC转换器是表示的是高压直流电源变换为低压直流电源，或者是低压直流电源变换为高压直流电源。在新能源汽车上主要有两种应用：1、动力电池输出的是高于200V的直流高压电，而汽车的车身用电设备使用的是12V直流低压电，这就需要一个DC/DC转换器来进行电压的降压转换。,图3-1-1：新能源汽车DCDC应用结构图,知识准备,2、三相电网向充电桩输入交流电，经过整流电路整流变成低压直流电，滤波后输入DCDC变换器，经过变换输出需要的高压直流电，再次滤波后为新能源汽车的动力蓄电池充电，如图3-1-2所示。,图3-1-2新能源汽车充电电流转换图,知识链接2：降压稳压集成电路L7805与ASM1117的认识,知识准备,降压稳压集成电路采用一定的工艺，把电路中所需要的晶体管、电阻和电容等基础元件以及导线连接在一起，然后封装在一个外壳内，制作成能实现特定功能的一块整体。L7805与ASM1117集成电路都有三条引脚，分别是输入端、接地端和输出端。如图3-1-2所示。正常工作时，L7805的输入电压为12V的直流电压，输出为5V直流电压；AMS1117的输入电压为12V的直流电压，输出为3.3V直流电压。,图3-1-3L7805（左）与ASM1117（右）集成电路,知识链接3：滤波电路的原理,知识准备,滤波电路通常由电感线圈和电容组成，应用在各种常见的电源电路中，经滤波的电源，可以使输出电压更加稳定，如图3-1-4。电感线圈滤波的原理：线圈串联在电路中，当电流发生变化时，线圈的感应电动势将阻碍电流的变化。即，线圈的电流增大时，自感电动势与电流的方向相反，阻止电流的增加；线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向的相同，阻碍电流的减小。,图3-1-4滤波电路与波形图,知识准备,电容滤波的原理：电容并联在电路中，当电路中的电压高于电容电压时，将会给电容充电，缓冲电压的升高。当电路中的电压低于电容的电压时，电容将会对向电路放电，以此来减缓电路中电压的变化，从而达到平顺电压波形的功能。本实训板使用的是电解电容，可以根据外观标识来区分正负极。在更换电容时需要区分正负极，不可接反，否则有膨胀爆炸的危险。,知识链接4：低压转高压DC/DC转换器的工作原理,知识准备,DC/DC转换器内部的4个IGBT分为两组，如图3-1-5所示，V1和V2为一组，V3和V4为另一组。其中一组IGBT导通时，则另一组IGBT截止，两组IGBT高频率地轮流导通截止，把输入的低压直流电转变