鉅大LARGE | 點擊量:1135次 | 2020年05月14日
一款車載DC-DC開關(guān)電源的設(shè)計
引言
車載開關(guān)電源是一種DC-DC變換器,它與普通的通訊電源有所不同,特殊的使用環(huán)境要求電源變換器能適應-25~50℃的高低溫環(huán)境,能防止汽車高速運轉(zhuǎn)時,汽車發(fā)電機給電源的浪涌和過大的沖擊電流直接損壞電源。同時車載開關(guān)電源的設(shè)計受到蓄電池供電的制約,不能采用低成本的線性電源。由于開關(guān)具有電源效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點,應用非常廣泛。本文采用的是開關(guān)變換的方式。
148V~12V/10A車載開關(guān)電源方法
本文設(shè)計的車載開關(guān)電源重要包括兩大主體:主電路和控制電路。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。主電路采用推挽變換器,控制芯片為UC3846。以下對重要電路進行設(shè)計說明。
1.1輸入電路設(shè)計
在DC/DC變換中,開關(guān)管的電流、電壓值的快速上升下降,電感電壓、電容的電流也迅速變化,這些都構(gòu)成電磁干擾源(EMI)。為了減少干擾,所以要在電源的輸入端加濾波器。由圖2所示的C1、C2、C3、C4、C5和L004、L001組成。
車載電源用于汽車上,有可能受到較大瞬態(tài)高壓,必須在輸入級加上瞬態(tài)過壓保護電路,由圖2中的壓敏電阻S20K60完成此功能。同時考慮到開機時,接入電源有可能有很大的浪涌電流,必須在輸入端上接上一電阻來抑制浪涌,如圖2中的R6,當變換器正常工作后,場效應管Q2的門極電流達到開通電流使Q2開通,R6兩端短接,防止了過多的功率消耗在電阻上。在場效應管為IRF3205(VDSS=55VID=110ARDS(on)=8.0mΩ)。為防止安裝時接入蓄電池極性錯誤,損壞變換器,故在輸入級上反向并聯(lián)二極管D1和D2。
1.2直流變換部分的設(shè)計
直流變換部分是開關(guān)電源的主體部分。本文設(shè)計的開關(guān)電源采用的是推挽式,Q3、Q4為功率管,TR1為高頻變壓器,D7、D8、C14~C19、L1、L2等為高頻整流電路,C10、R4為開關(guān)管的緩沖回路。Q7~Q10為場效應管驅(qū)動電路。
引言
車載開關(guān)電源是一種DC-DC變換器,它與普通的通訊電源有所不同,特殊的使用環(huán)境要求電源變換器能適應-25~50℃的高低溫環(huán)境,能防止汽車高速運轉(zhuǎn)時,汽車發(fā)電機給電源的浪涌和過大的沖擊電流直接損壞電源。同時車載開關(guān)電源的設(shè)計受到蓄電池供電的制約,不能采用低成本的線性電源。由于開關(guān)具有電源效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點,應用非常廣泛。本文采用的是開關(guān)變換的方式。
148V~12V/10A車載開關(guān)電源方法
本文設(shè)計的車載開關(guān)電源重要包括兩大主體:主電路和控制電路。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。主電路采用推挽變換器,控制芯片為UC3846。以下對重要電路進行設(shè)計說明。
1.1輸入電路設(shè)計
在DC/DC變換中,開關(guān)管的電流、電壓值的快速上升下降,電感電壓、電容的電流也迅速變化,這些都構(gòu)成電磁干擾源(EMI)。為了減少干擾,所以要在電源的輸入端加濾波器。由圖2所示的C1、C2、C3、C4、C5和L004、L001組成。
車載電源用于汽車上,有可能受到較大瞬態(tài)高壓,必須在輸入級加上瞬態(tài)過壓保護電路,由圖2中的壓敏電阻S20K60完成此功能。同時考慮到開機時,接入電源有可能有很大的浪涌電流,必須在輸入端上接上一電阻來抑制浪涌,如圖2中的R6,當變換器正常工作后,場效應管Q2的門極電流達到開通電流使Q2開通,R6兩端短接,防止了過多的功率消耗在電阻上。在場效應管為IRF3205(VDSS=55VID=110ARDS(on)=8.0mΩ)。為防止安裝時接入蓄電池極性錯誤,損壞變換器,故在輸入級上反向并聯(lián)二極管D1和D2。
1.2直流變換部分的設(shè)計
直流變換部分是開關(guān)電源的主體部分。本文設(shè)計的開關(guān)電源采用的是推挽式,Q3、Q4為功率管,TR1為高頻變壓器,D7、D8、C14~C19、L1、L2等為高頻整流電路,C10、R4為開關(guān)管的緩沖回路。Q7~Q10為場效應管驅(qū)動電路。