電動汽車中的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-06-25 16:22:31 | 756 次閱讀
DC-DC 轉(zhuǎn)換器是一種機電設(shè)備或電路,可根據(jù)電路需求將直流電壓從一個電平轉(zhuǎn)換為另一個電平。DC-DC 轉(zhuǎn)換器屬于電力轉(zhuǎn)換器類別,既可用于電池等低壓應(yīng)用,也可用于高壓應(yīng)用,如高壓輸電。
在沒有半導(dǎo)體的情況下,將直流 (DC) 電壓轉(zhuǎn)換為低功率項目所需更高電壓的一種普遍方法是利用振動器電路將其轉(zhuǎn)換為交流 (AC) 電壓。隨后,使用升壓變壓器來放大輸出電壓幅度,然后使用整流器電路來完成直流轉(zhuǎn)換?;旌想妱影l(fā)電機系統(tǒng)用于高功率應(yīng)用。電動機為發(fā)電機供電,為負(fù)載提供必要的電壓。盡管成本高且效率有限,但由于當(dāng)時沒有其他方法,因此采用了這些程序。
功率半導(dǎo)體和集成電路 (IC) 的發(fā)展催生了經(jīng)濟(jì)高效的替代方案,例如直流電源,該電源將高頻交流電饋入變壓器。該設(shè)備經(jīng)濟(jì)高效且易于使用。電壓經(jīng)過調(diào)制,然后使用整流器轉(zhuǎn)換為直流電 (DC)。
DC-DC 轉(zhuǎn)換器的工作原理
切換技術(shù)經(jīng)常在轉(zhuǎn)換器操作中實施。根據(jù)應(yīng)用的要求,開關(guān)操作的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器將 DC 電壓從一個電平轉(zhuǎn)換為另一個電平;因此輸出電壓可能大于或小于輸入值。轉(zhuǎn)換器在提供不同級別的輸出時會保留一段時間的能量。能量以電場的形式存儲在電容器中,以磁場的形式存儲在導(dǎo)體變壓器中。與線性電壓轉(zhuǎn)換(會導(dǎo)致通過熱量耗散功率)相比,開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換更節(jié)能且更易于處理。為了實現(xiàn)效率,需要具有快速上升和下降時間的高速半導(dǎo)體器件。高速切換使電路設(shè)計變得復(fù)雜,因為需要精確的配置。延長電池壽命是開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器高效率的結(jié)果,這消除了對吸熱器的需求。使用FET可提高轉(zhuǎn)換器的效率,因為這些組件與 BJT 相比,執(zhí)行切換過程時損耗更小。
DC-DC 轉(zhuǎn)換器的其他增強功能包括用功率 FET 替代同步整流電路中的反激二極管,這可以減少開關(guān)損耗并具有更低的電阻。
大多數(shù) DC-DC 轉(zhuǎn)換器的電力傳輸都是單向的,從輸入到輸出。另一方面,更換所有二極管控制的有源整流器電路可使所有開關(guān)穩(wěn)壓器電路實現(xiàn)任意方向的雙向電力傳輸。雙向轉(zhuǎn)換器在車輛再生制動等情況下非常有用,在車輛行駛時向車輪供電,在車輛停止時接收電力。
與其他高頻電路類似,DC-DC 轉(zhuǎn)換器需要進(jìn)行某些調(diào)整,包括元件的選擇、連接的建立以及將開關(guān)噪聲調(diào)節(jié)到可接受的程度。起初,制造成本高于線性穩(wěn)壓器;但是,由于采用了最新的電路制造技術(shù),這一成本很快就降低了。
如今的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器都是基于 IC 的,需要一些額外的元件。這些元件的混合配置也存在于許多電子結(jié)構(gòu)中。
圖 1 顯示了各種類型的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器,包括降壓、升壓、降壓-升壓和 uk 電路。這些電路的設(shè)計輸入位于左側(cè),負(fù)載接收輸出位于右側(cè)。電源開關(guān)可能由 BJT、MOSFET 或 IGBT 組成。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。














