車載雙管正激直流變換器的設計
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3．2 變壓器參數的設計
在雙管正激直流變換器中，最大占空比應小于0．5。先假設最大占空比Dmax1=0．4，由公式：
計算出初級匝數為12匝，則次級匝數為6匝。磁芯中磁通密度最大變化量△B=0．1880．25，保證了磁芯不會飽和。
3．3 輸出電感的設計
雙管正激變換器輸出電感工作在電流連續模式。所需電感量為：
式中：V1為電感輸入端電壓；D為占空比；f為開關頻率；Io為輸出電流；k=△I／2I為紋波系數，一般選取0．05。在該系統中，電感輸入端電壓為36 V，最大占空比為0．388，開關頻率為70 kHz，輸出電流為22 A，由式(3)可計算出所需最小電感量：
考慮到電感偏置后電感量會減小，輸出電流紋波增大，增加輸出電容的負擔，電感實際取值90 μH。
3．4 MOS管以及二極管的選取
變換器工作在滿載時，平均輸入電流為5 A，峰值電流為7．5 A。變換器工作在截止狀態時，MOS管承受的電壓應力為輸入電壓值72 V。考慮選用IR公司的型號IRFP250及IRFP260，兩者擊穿電壓均為200 V，能夠承受72 V的電壓應力。IRFP250的最大導通電流為30 A，導通電阻為0．075 Ω，滿載時的導通損耗為4．22 W。IRFP的最大導通電流為50 A，導通電阻為0．04Ω，滿載時的導通損耗為2．25 W。從導通損耗以及MOS管溫升角度考慮，選用IRFP260。變換器工作在滿載時，輸出電流為22 A。次級整流與續流二極管選用肖特基二極管30CPQ100，其最大正向導通電流為30 A，導通壓降小，為0．67 V，適合用作次級整流及續流二極管。
4 電路調試與性能分析
按照以上的參數研制了雙管正激變換器樣機，在調試過程中，會遇到以下幾個問題：
(1)SG3525開始不工作。可通過減小啟動電路來增大SG3525的供電電流，改變這一參數后就能夠正常工作了。
(2)空載時輸出電壓不穩定。可以在輸出并聯一個電阻作為假負載，但這樣會有損耗；另外還可以改變PI補償電路中的電容，來改善系統的瞬態響應。
(3)負載增加時輸出電壓下降原因是實際電路中最大占空比沒有達到設計的值，可以調節SG3525外圍的RD阻值，來調整最大占空比的大小，使輸出電壓值穩定在14 V。
實際電路經測試，滿載時最大占空比為37．77％，輸出電壓為13．64 V，輸出電流為21．8 A，轉換效率為85．71％，變換器滿載時的實測波形圖如圖8所示。
PWM信號上升沿的時間小于下降沿的時間，是因為MOS管源漏極之間存在一個很小的寄生電容，MOS管關斷時需妻對寄生電容進行充電。上管在導通時出現毛刺，因為上管驅動在上升沿處出現了毛刺現象。本文引用地址：http://www.104case.com/article/196157.htm
在不同負載情況下，變換器的輸出電壓與轉換效率分別如圖9和圖10所示，可以看出轉換效率隨輸出電壓值會產生一些變化：當負載增大時輸出電壓有所減小，而效率卻逐漸增加，但在最大負載時效率又有所下降。原因是控制電路的功耗是一定量，假設變壓器初級繞組以及MOS管導通電阻的阻抗之和為Rp，電感與變壓器次級繞組的阻抗之和為Rs，總損耗為：
當負載增加時，損耗以指數上升；轉換效率在輸出電流的某個值時達到最大，之后開始下降。設計完成的車載雙管正激直流變換器實物圖如圖11所示，為了安全可靠地工作，變換器的外殼采用全封閉的鋁合金結構，同時電路板上還注滿硅膠，以增加變換器的散熱性和抗震性。
5 結語
本車載雙管正激直流變換器現已批量用于某電動汽車公司所生產的電動汽車上，經長時間運行，其工作穩定，輸出電壓精度高，輸出電流大，轉換效率高，取得了良好的經濟效益和社會效益。
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