新能源汽车电机驱动系统 课件 3.4.1 DC-DC功率变换器的组成_第1页
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文档简介

DC-DC功率变换器的组成功能DC/DC功率变换器是可通过直流斩波电路将一种直流电变为另一固定电压或可调电压直流电的装置。一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。直流斩波电路的分类直流斩波电路分为基本斩波电路、复合斩波电路和多相多重斩波电路，基本斩波电路又分为降压斩波电路、升压斩波电路、升降压波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路6种；复合斩波电路是不同结构基本斩波电路组合；多相多重斩波电路是相同结构基本斩波电路组合。TITLE直流斩波系统的组成直流斩波系统由主电路、驱动模块和控制模块组成。主电路又叫做功率模块，是整个DCDC的主体。一个典型的全桥型DCDC变换器主电路，主要是通过DCDC回路，实现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形波，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。TITLE驱动模块直接耦合型控制芯片的每一路输出PWM驱动信号经过由两个三极管组成的放大电路来驱动功率开关管。此种方法无法实现控制部分与主电路的隔离。脉冲变压器耦合型驱动电路此电路是在直接耦合型的基础上加上了一个脉冲变压器，实现了控制电路与主电路的隔离。但是这种结构的缺点是，涉及到变压器的设计、制作等方面，比较复杂。驱动芯片的驱动电路为了更加方便地来驱动功率开关管，很多公司研制出驱动芯片，驱动芯片可以输出较大的功率，驱动开关管，而且随着芯片的小型化发展，现在的驱动芯片体积非常小，有各种封装形式。利用驱动芯片对功率开关管驱动，这种方法比较简单，但是控制电路与主电路仍然没有实现隔离。TITLE控制模块电压控制模式：属于电压反馈，利用输出电压进行校正，是单环反馈模式，输出电压采样与输入基准电压比较，得到的输出信号与一锯齿波电压比较，输出PWM波信号。电压控制模式设计以和运用都比较简单，但是电压控制模式没有对输出电流进行控制，有一定的误差存在，并且输出电压先经过电感以及电容的滤波，使得动态响应比较差。峰值电流控制模式：峰值电流控制模式与电压控制模式的区别在于，峰值电流控制模式中，把电压控制模式的那一路锯齿波形，转换成了电感的瞬时电流与一个小锯齿波的叠加。但是电感的瞬时电流并不能表示平均电流的情况。平均电流控制模式：属于双环控制方式，电压环的输出信号作为基准电流与电感电流的反馈信号比较。设置误差放大器，可以平均化输入电流的一些高频分量，输出的经过平均化处理的电流，再与芯片产生的锯齿波进行比较，输出合适的PWM波形。相比三种控制方式，平均电流的控制方式不限制占空比，对输出电压和电感电流均进行反馈，有比较好的控制效

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