车载电源转换器-车载电源转换器电路图及转换设想打算-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2018-05-16
由于电子元件供给了更高的靠得住性，使OEM可以或许或许或许完成绿色动力方针，汽车电气化延续增添。最明显的变更是在传统的12V平台上增添了高压、高功率电池，这些高电压、高功率电池在300V 上，聚积物测试本钱和危险也变得更高的，是以须要一个新的测试典范来处置这些车辆的高压、高功率情况。
电池是电动汽车的心脏。它的电压和功率必须是高的，以供给给电动汽车更长的续航时候所需的耐久能量。电源转换器是须要的，从电池中取得高压直流，并将其转换成差别的电压和电流，以驱动的差别体系，如图所示。
但是，并不是一切的体系都与电池的电压不异。汽车前灯、信息文娱和驾驶赞助体系可以或许或许或许在12V直流电压下运转，而加热、电动/液压动力转向(EPS/EHPS)和轧辊的不变运转须要48V直流电压。
车载充电器(OBC)是一种交换/直流体系，可以或许或许或许在高压电网中对电池停止充电，它能将交换电从电网转换为电池所须要的直流电源。车辆中也有交换元件和负载，如机电和发机电，电池的直流电源被转换成交换电来驱动机电。一样，再生制动发生的交换电源转换成直流电源，贮存在电池中。
功率转换效力评价一种电力情势向另外一种情势转换的结果若何。效力的丈量体例是将瓦特的输出功率除以瓦特的输出功率，并以百分数表现，功率转换器的效力凡是跨越90%。
功率转换进程效力越高，华侈的功率就越小。使功率转换效力最大化是首要的，由于华侈的电力的本钱是昂扬的。高功率的转换效力使电动汽车动力耗损的更少，不须要频仍的充电，能行驶更长的间隔，变得更环保。
跟着汽车电气化手艺的进步，电动汽车市场的疾速成长正驱动着对更高效力功率转换手艺的须要。这些开辟有助于精确地怀抱和办理电动汽车的功耗。精确的功率转换丈量是下降能耗、进步功率转换效力的关头。
进步前辈的宽带隙半导体，如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，可以或许或许或许以停止高电压和高功率操纵。与任何新手艺一样，电源转化器也有新的挑衅要处置。工程师须要斟酌高压、高功率设想和测试的影响，以使本钱最小化，合适宁静法则，避免电路毛病、电磁搅扰(EMI)、热题目等等。
合用于高电压和高功率的测试装备比低功率装备贵良多倍，经营用度将会增添，由于一个10kW的电源耗损的电量是1kW的10倍。一切这些能量将发生大批的热量，须要被耗损掉。冷却体系有助于削减热量，但增添了排放的本钱。为了遵照高电压宁静法则，须要斟酌宁静断开体系。若是要在全天下安排这些体系，撑持和掩护打算将变得加倍庞杂，一切这些都致使了高本钱。
HEV/EV中的功率转换器具备双向能量流。测试双向和再生动力体系和装备须要一个两象限的处置打算，就像电池一样。在设想和测试情况中，电池不是一种有用的测试东西，由于你不能将电压或其余特征设置为你须要的来做特定测试。
测试电力转换器的新体例应当处置测试的挑衅和消弭通用测试体例的错误谬误。一个例子是1003A电源转换器测试处置打算，它是测试HEV/EV电源转换器(如OBC)的抱负打算，如图2所示。EV1003A由三种仪器构成：RP7900系列再生电力体系，它代替了电池在测试装配中的地位；PA2200系列集胜利率阐发仪，停止功率丈量；SD1000宁静断开处置打算，处置毛病和确保输出宁静。
EV1003A扩大了功率曲线，利用户在一个电源中有更多的电压和电流组合。当须要更多的能量时，可以或许或许或许经由过程简略的并行毗连建立一个高达150kW的体系。EV1003A处置打算的焦点是RP7900。它为汽车电气化测试供给了电池仿真才能，如两象限操纵和可编程输出电阻。比方，RP7900可以或许或许或许作为一种源动力来测试车辆的体系和领受器功率，以测试车辆的车载充电体系和再生制动。与普通体例比拟，直流精度和静态机能取得了优化。一切电流都有一个丈量体系，大大进步了丈量机能。
RP7900的再生才能也使耗损的能量前往到电网中，电力的本钱下降了85%以上。该集胜利率阐发仪使测试的交换和直流功率丈量变得更简略，它可以或许或许或许丈量任何车辆的功率转换器，比方车载充电器的交直流功率转换效力。
宁静断开体系的设想特地用于RP7900系列。在对毛病的呼应中，宁静断开将在不到15毫秒内消弭输出电压。毛病可由RP7900或用户经由过程告急开关发生，它也合适EMC和宁静律例。
设想了一个处置打算，特地处置市场面对的宁静、羁系和情况题目。这个处置打算是独一的贸易的再生电力体系，具备高度集成的宁静特征，掩护测试职员和测试装备。再生才能使耗损的能量可以或许或许或许清洁爽利地前往到电网中，节流动力耗损和冷却的本钱，同时不影响电网。处置打算和环球规模的撑持让用户有决定信念安排高电压、高功率的处置打算，以知足市场的疾速、高速增加的须要。
汽车点烟器取得的电压是12的直流电压，普通的12V高压电器可间接利用。但有些CD、MP3、MP4等却须要差别的电源电压，如3V、6V等等。上面简略转换器可处置这一题目。
电路图如上所示，12V电源从车载点烟器插孔掏出，经二刀六位波段开关之一SW1A送入可调三端稳压器LM317的输出脚，LM317的调剂脚(ADJ)经SW1B接入差别阻值的电阻到电源负端。当SW1在差别档位时，便可在输出端取得1.5V、3.0V、5.0V、6.0V、9.0V、12V几种电压，供响应的高压电器利用。LM317应装置在铝散热器(100×100×25mm)上，首要是由于在1.5V档时发烧量较大。全部电路装入恰当的小盒中，面板上只设波段开关便可。
图中R2~R6是输出电压设定电阻，若需别的品级电压，可按下式计较：
VOUT=(1+R2/R1)VREF+IADJ≌(1+R2/R1)VREF
式中VREF为基准电压，典范值1.25V，IADJ为ADJ脚流出电流，典范值50μA，R2代表图中R2~R6之一。
图中C1、C2为防振电容，C3可进步纹波撤除率和电路不变性，D1为输出短路掩护二极管，D2避免输出端呈现高于输出端电位时对稳压器的侵害。
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