電動汽車作為一種新能源的交通工具，目前已經(jīng)得到快速地發(fā)展。電動汽車的能量一般由6節(jié)蓄電池串聯(lián)組成的蓄電池組(電壓72 V)進(jìn)行供應(yīng)，但電動汽車中的一些輔助電子設(shè)備，如汽車大燈、剎車尾燈、喇叭和雨刮器等的工作電壓都是14 V，因此需要一只由72～14 V的直流變換器進(jìn)行可靠的電壓變換。同時由于電動汽車內(nèi)部的工作環(huán)境的限制，以及從節(jié)約能源角度考慮，該直流變換器必須有較高的轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)一般電動汽車的實際工作需求，該設(shè)計的直流變換器采用了雙管正激的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，輸出功率300 W，轉(zhuǎn)換效率大于85%。由于本設(shè)計中MOS管承受的電壓應(yīng)力小，變壓器構(gòu)造簡單，不需要磁復(fù)位繞組，不會出現(xiàn)橋臂直通的問題，因此設(shè)計簡單、可靠性高。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
車載雙管正激直流變換器的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
系統(tǒng)由4個部分組成：功率電路，隔離反饋電路，PI補(bǔ)償電路與PWM生成電路和驅(qū)動電路組成。隔離反饋電路主要由光耦P521與精密穩(wěn)壓管TL431組成，把輸出電壓隔離后反饋給控制芯片。PI補(bǔ)償電路與PWM生成電路由芯片SG3525來實現(xiàn)其功能。驅(qū)動電路用于把PWM信號分成兩路獨立的信號G1，G2，分別用于驅(qū)動MOS管VQ1，VQ2。這四個部分構(gòu)成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)占空比，最終使輸出電壓穩(wěn)定。
雙管正激直流變換器工作在電流連續(xù)模式下的兩個工作狀態(tài)可用如下的簡化電路來表示(為了便于分析，忽略MOS管的導(dǎo)通電壓、導(dǎo)通壓降以及寄生電容，把變換器簡化成兩個工作狀態(tài)：開關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)與開關(guān)閉合狀態(tài))：
雙管正激變換器工作過程為：MOS管導(dǎo)通時，初級側(cè)電流流經(jīng)上管VQ1，變壓器初級，下管VQ2后返回電池組負(fù)極。在這個過程中勵磁電流逐漸增大。次級側(cè)整流二極管VD3導(dǎo)通，續(xù)流二極管VD4截止，電池組通過變壓器給負(fù)載提供能量，并且給輸出屯容充電。MOS管截止時，初級側(cè)兩個MOS管截止，勵磁二極管VD1，VD2導(dǎo)通，勵磁電流逐漸下降為零，對變壓器進(jìn)行磁復(fù)位。次級側(cè)整流二極管VD3截止，續(xù)流二極管VD4導(dǎo)通，存儲在電感中的電能為負(fù)載提供電流。見圖2、圖3。
