直流变换器的原理是什么?直流变换器的工作原理介绍
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变换器" target="_blank">直流变换器将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、直流变换器工作原理
DC-DC转换器是一种临时储存电能的设备,目的是将直流电(DC)从一个电压水平转换为另一个电压水平。在汽车应用中,它们是整个车辆不同电压水平的系统之间必不可少的中介。控制电路在传统的12V电气架构中扮演着DC-DC转换器的角色,该架构从20世纪50年代开始主导汽车行业。几十年来,新的功能和创新增加了汽车电气/电子架构的复杂性,包括20世纪50年代引入的巡航控制、70年代的排放控制功能和90年代的电气中心。DC-DC转换器通过降低12V电池的功率到更低电压的电气系统,如仪表面板、娱乐系统、LED照明和传感器(仅需3.3V),实现了这种增长。这些低压DC-DC转换器仍然是当今所有汽车控制电路的重要组成部分——无论是内燃机汽车还是纯电动汽车(bev)。
DC-DC转换器是为解决系统效率,特别是大功率系统的效率而提出的解决方案,它是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置。它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压,通过控制占空比的变化来改变这一脉冲系列的脉冲宽度,以实现输出电压平均值的调节,再经输出滤波器滤波,在被控负载上得到电流或电压可控的直流电能。
可以将一个直流电压转换成另一个直流电压的转换器。分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
DC-DC转换器一般由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。在讨论DC-DC转换器的性能时,如果单针对控制芯片,是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性,和基板的布线方式等,能改变电源电路的性能,因此,应进行综合判断。
调制方式1: PFM(脉冲频率调制方式)开关脉冲宽度一定,通过改变脉冲输出的频率,使输出电压达到稳定。2: PWM(脉冲宽度调制方式)开关脉冲的频率一定,通过改变脉冲输出宽度,使输出电压达到稳定。
通常情况下,采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。PWM的频率,PFM的占空比的选择方法。
二、三类DC-DC变换器
通过上面的介绍,想必大家对直流变换器的工作原理已经具备了初步的认识。在这部分,我们来了解一下3类直流变换器。
01. 高压转高压DC/DC变换器
在新能源汽车上使用的高压转高压DC/DC变换器主要用于高压系统的升压,将动力电池系统的电压等级再进行升高,以匹配更高等级的电机驱动系统。
例如混合动力汽车使用144V系统的动力电池,为了匹配400V的电机驱动系统,在动力连接上设计此类DC/DC变换器将动力电池系统的电压等级升高,以匹配电机驱动系统。
02. 高压转低压DC/DC变换器
高压转低压DC/DC变换器一般代替传统汽车的发电机,提供低压蓄电池及低压电气设备的电源,这类DC/DC变换器在新能源汽车领域的应用十分普遍,已经成为新能源汽车设计领域内必要的关键电气部件之一。
03. 低压稳压DC/DC变换器
不论传统汽车还是新能源汽车,由于车内的低压电器设备较多,在不同的工况下的低压功率需求差异很大,及时有+12V蓄电池稳压的情况下,仍不能保证+12V的低压电源是稳定可靠的。
例如在启动引擎的时候,蓄电池瞬间可以跌落到6V,这样使用低压稳压DC/DC变换器来进行有效的稳压变得必要。
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