直流變換器的原理是什么?直流變換器的工作原理介紹
變換器" target="_blank">直流變換器將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象,通過這篇文章,小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、直流變換器工作原理
DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種臨時(shí)儲(chǔ)存電能的設(shè)備,目的是將直流電(DC)從一個(gè)電壓水平轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電壓水平。在汽車應(yīng)用中,它們是整個(gè)車輛不同電壓水平的系統(tǒng)之間必不可少的中介??刂齐娐吩趥鹘y(tǒng)的12V電氣架構(gòu)中扮演著DC-DC轉(zhuǎn)換器的角色,該架構(gòu)從20世紀(jì)50年代開始主導(dǎo)汽車行業(yè)。幾十年來,新的功能和創(chuàng)新增加了汽車電氣/電子架構(gòu)的復(fù)雜性,包括20世紀(jì)50年代引入的巡航控制、70年代的排放控制功能和90年代的電氣中心。DC-DC轉(zhuǎn)換器通過降低12V電池的功率到更低電壓的電氣系統(tǒng),如儀表面板、娛樂系統(tǒng)、LED照明和傳感器(僅需3.3V),實(shí)現(xiàn)了這種增長。這些低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器仍然是當(dāng)今所有汽車控制電路的重要組成部分——無論是內(nèi)燃機(jī)汽車還是純電動(dòng)汽車(bev)。
DC-DC轉(zhuǎn)換器是為解決系統(tǒng)效率,特別是大功率系統(tǒng)的效率而提出的解決方案,它是一種將直流電能變換成負(fù)載所需的電壓或電流可控的直流電能的電力電子裝置。它通過對(duì)電力電子器件的快速通、斷控制而把恒定直流電壓斬成一系列的脈沖電壓,通過控制占空比的變化來改變這一脈沖系列的脈沖寬度,以實(shí)現(xiàn)輸出電壓平均值的調(diào)節(jié),再經(jīng)輸出濾波器濾波,在被控負(fù)載上得到電流或電壓可控的直流電能。
可以將一個(gè)直流電壓轉(zhuǎn)換成另一個(gè)直流電壓的轉(zhuǎn)換器。分為三類:升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。
DC-DC轉(zhuǎn)換器一般由控制芯片,電感線圈,二極管,三極管,電容器構(gòu)成。在討論DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能時(shí),如果單針對(duì)控制芯片,是不能判斷其優(yōu)劣的。其外圍電路的元器件特性,和基板的布線方式等,能改變電源電路的性能,因此,應(yīng)進(jìn)行綜合判斷。
調(diào)制方式1: PFM(脈沖頻率調(diào)制方式)開關(guān)脈沖寬度一定,通過改變脈沖輸出的頻率,使輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。2: PWM(脈沖寬度調(diào)制方式)開關(guān)脈沖的頻率一定,通過改變脈沖輸出寬度,使輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。
通常情況下,采用PFM和PWM這兩種不同調(diào)制方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能不同點(diǎn)如下。PWM的頻率,PFM的占空比的選擇方法。
二、三類DC-DC變換器
通過上面的介紹,想必大家對(duì)直流變換器的工作原理已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分,我們來了解一下3類直流變換器。
01. 高壓轉(zhuǎn)高壓DC/DC變換器
在新能源汽車上使用的高壓轉(zhuǎn)高壓DC/DC變換器主要用于高壓系統(tǒng)的升壓,將動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓等級(jí)再進(jìn)行升高,以匹配更高等級(jí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
例如混合動(dòng)力汽車使用144V系統(tǒng)的動(dòng)力電池,為了匹配400V的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),在動(dòng)力連接上設(shè)計(jì)此類DC/DC變換器將動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓等級(jí)升高,以匹配電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
02. 高壓轉(zhuǎn)低壓DC/DC變換器
高壓轉(zhuǎn)低壓DC/DC變換器一般代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車的發(fā)電機(jī),提供低壓蓄電池及低壓電氣設(shè)備的電源,這類DC/DC變換器在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍,已經(jīng)成為新能源汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)必要的關(guān)鍵電氣部件之一。
03. 低壓穩(wěn)壓DC/DC變換器
不論傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車,由于車內(nèi)的低壓電器設(shè)備較多,在不同的工況下的低壓功率需求差異很大,及時(shí)有+12V蓄電池穩(wěn)壓的情況下,仍不能保證+12V的低壓電源是穩(wěn)定可靠的。
例如在啟動(dòng)引擎的時(shí)候,蓄電池瞬間可以跌落到6V,這樣使用低壓穩(wěn)壓DC/DC變換器來進(jìn)行有效的穩(wěn)壓變得必要。
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