【摘要】：車載開關(guān)電源作為汽車電源轉(zhuǎn)換裝置,任何工作條件下都需要滿足汽車電子設(shè)備正常工作的要求,如車內(nèi)負(fù)載突變、汽車瞬間啟動制動、以及電子設(shè)備待機狀態(tài)下的低功耗運行等,這就要求車載電源在輸入電壓寬范圍內(nèi)變化時仍可正常、可靠運行。車載電源可靠運行不僅能夠保證車輛內(nèi)電子設(shè)備的正常運作,同時也減小了由于設(shè)備損壞給電源廠家?guī)淼木S修工作量,因此研究寬范圍輸入開關(guān)電源變換器及控制具有重要意義。本文針對車載電源24V輸入電壓波動范圍較寬,單級變換器實現(xiàn)占空比較大、溫升嚴(yán)重等問題,設(shè)計了一款18V-72V輸入兩級式開關(guān)變換器,實現(xiàn)了在寬電壓輸入范圍下的輸出電壓的穩(wěn)定。前級采用BOOST變換器,將輸入電壓由18V-72V轉(zhuǎn)換為57V-72V,實現(xiàn)對輸入電壓范圍的縮小,使后級電路工作在最佳工作狀態(tài);針對寬范圍輸入使變換器占空比范圍增大,采用間歇工作方式,輸入范圍在18V-57V時前級工作在升壓狀態(tài),輸入范圍在57V-72V時前級處于“休眠”狀態(tài),大大減小了前級升壓應(yīng)力;針對輸入電壓擾動對系統(tǒng)的影響,采用單周期控制方法,有效提高系統(tǒng)抗干擾能力。后級采用推挽雙正激拓?fù)?將57V-72V電壓降壓至24V,實現(xiàn)了后級穩(wěn)定輸出;采用峰值電流雙環(huán)控制,提高了系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)速度,實現(xiàn)了逐周期限流功能。針對變壓器漏感對電路的影響,采用原、副邊多股線并饒的方式,設(shè)計1:1隔離變壓器,極大降低了漏感,優(yōu)化了電路設(shè)計。前級采用IR1155s控制芯片,后級采用UC3846控制芯片,減小了電源體積,節(jié)約了成本。針對輔助電源產(chǎn)生額外損耗這一問題,采用后級MOS管的尖峰箝位功率作為輔助電源的供電設(shè)計,并結(jié)合輸出整流二極管箝位功率與輔助電源協(xié)同為兩級拓?fù)鋬?nèi)部器件供電,提高了電能利用率,避免了不必要的損耗。針對車載電源電磁兼容問題,分析了設(shè)計中干擾源產(chǎn)生電磁干擾與輻射的原因,給出了相應(yīng)的抑制辦法,使設(shè)計達到工程效果。搭建了直流電源實驗樣機,采用先逐級再整體的調(diào)試方法,給出了詳細(xì)的參數(shù)計算過程。利用SABER軟件進行仿真輔助,完善了主電路與控制電路的設(shè)計,完成了對樣機實驗結(jié)果的分析,驗證了前文原理設(shè)計的正確性與可行性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN86
【圖文】：

提出該公司針對這一問題的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《整車電氣測試規(guī)范》。期，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為了能夠?qū)④囕d設(shè)備的干擾問兼容技術(shù)提出了一定要求，制定了 ISO-7637《道路車擾》標(biāo)準(zhǔn)，從而對車載電子設(shè)備電磁干擾問題有了生產(chǎn)公司表示認(rèn)可這項準(zhǔn)則，并且沿用至今；國內(nèi)電磁干擾這一問題也發(fā)布了一項準(zhǔn)則。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)號為和鍋合引起的電磁騷擾》[15-17]。電力電子技術(shù)得到蓬勃發(fā)展，各類變換器拓?fù)鋺?yīng)用芯片集成度與功能都得到了很大的提升同時成本與功源系統(tǒng)介紹備供電系統(tǒng)其主要可分為兩部分：發(fā)單機與蓄電池、打火電系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、底盤電系統(tǒng)[18]，如圖 1-

入電壓受功率波動影響不穩(wěn)這一問題，設(shè)計一款18V-72V輸入，24V輸出的寬范圍輸入直流穩(wěn)壓電源。針對單級變換器在寬范圍輸入中占空比變化范圍大、發(fā)熱嚴(yán)重等問題，本設(shè)計采用兩級式結(jié)構(gòu)，拓?fù)湓砣鐖D1-2所示�；诔杀炯皩嵱眯钥紤]，采用模擬芯片進行邏輯控制設(shè)計�，F(xiàn)以后級工作狀態(tài)最優(yōu)化及效率最大化設(shè)計，前級采用BOOST電路，將18V-57V整體升壓至57V，采用單周期控制芯片IR1155s；后級采用推挽雙正激拓?fù)�，�?7V-72V降壓至24V穩(wěn)定輸出，采用電流型芯片UC3846；本設(shè)有獨立反激輔助電源，為前級后級的芯片、圖騰柱、風(fēng)扇以及繼電器供電。為了減小損耗

章 基于單周期控制的 BOOST 變換器兩級式變換器一般有兩種方法：一種是先降壓后升壓；用先降壓后升壓方式，將輸入電壓統(tǒng)一降低，再由后級升BUCK 電路，本設(shè)計電源參數(shù)輸入電壓 18V-72V，輸出 2至到一定范圍，以 24V 為例，再由后級穩(wěn)壓輸出，輸入直工作在低壓大電流狀態(tài)，板子溫升與器件應(yīng)力較大，會增加成本，違背初衷。采用先升壓后降壓這一方案， 拓?fù)�，將電壓升至一定高度，再利用后級降壓，相�?yīng)電流會太大。T 工作原理電路如圖 2-1 所示。

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本文編號：2767005