【摘要】：車載開關電源作為汽車電源轉換裝置,任何工作條件下都需要滿足汽車電子設備正常工作的要求,如車內負載突變、汽車瞬間啟動制動、以及電子設備待機狀態(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電子設備的正常運作,同時也減小了由于設備損壞給電源廠家?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、溫升嚴重等問題,設計了一款18V-72V輸入兩級式開關變換器,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撲,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,設計1:1隔離變壓器,極大降低了漏感,優(yōu)化了電路設計。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計,并結合輸出整流二極管箝位功率與輔助電源協(xié)同為兩級拓撲內部器件供電,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,分析了設計中干擾源產(chǎn)生電磁干擾與輻射的原因,給出了相應的抑制辦法,使設計達到工程效果。搭建了直流電源實驗樣機,采用先逐級再整體的調試方法,給出了詳細的參數(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計,完成了對樣機實驗結果的分析,驗證了前文原理設計的正確性與可行性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN86
【圖文】：

提出該公司針對這一問題的企業(yè)標準：《整車電氣測試規(guī)范》。期，國際標準化組織為了能夠將車載設備的干擾問兼容技術提出了一定要求，制定了 ISO-7637《道路車擾》標準，從而對車載電子設備電磁干擾問題有了生產(chǎn)公司表示認可這項準則，并且沿用至今；國內電磁干擾這一問題也發(fā)布了一項準則。相關標準號為和鍋合引起的電磁騷擾》[15-17]。電力電子技術得到蓬勃發(fā)展，各類變換器拓撲應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)熱嚴重等問題，本設計采用兩級式結構，拓撲原理如圖1-2所示。基于成本及實用性考慮，采用模擬芯片進行邏輯控制設計�，F(xiàn)以后級工作狀態(tài)最優(yōu)化及效率最大化設計，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撲，將57V-72V降壓至24V穩(wěn)定輸出，采用電流型芯片UC3846；本設有獨立反激輔助電源，為前級后級的芯片、圖騰柱、風扇以及繼電器供電。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， 拓撲，將電壓升至一定高度，再利用后級降壓，相應電流會太大。T 工作原理電路如圖 2-1 所示。

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本文編號：2767005