基于LM25037的车载逆变电源设计

第４３卷第６期

２００９年６月

电力电子技术

ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ

Ｖ０１．４３，Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ２００９

基于ＬＭ２５０３７的车载逆变电源设计

范玲莉，邓

焰，石健将

（浙江大学，电力电子国家专业实验室，浙江杭州３１００２７）

摘要：针对推挽电路变压器偏磁问题，以基于ＬＭ２５０３７的车载逆变电源设计为背景，提出了一种电压模式推挽电路的设计方案，可以有效抑制变压器的偏磁。为了减小关断时因漏感引起的电压尖峰，加入ＲＣＤ箝位电路，同时实现了开关管的零电压开通。最后，在功率为１５０Ｗ的实验样机上验证了该方案的有效性和可行性。关键词：逆变电源／偏磁：推挽电路中图分类号：ＴＮ８６

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００—１００Ｘ（２００９）０６—００６１—０３

Ｄｅｓｉｇｎｆｏｒ

Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ

ＩｎｖｅｒｔｅｒＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙｂａｓｅｄ

ｏｎ

ＬＭ２５０３７

ＦＡＮＬｉｎｇ－ｌｉ，ＤＥＮＧＹａｎ，ＳＨＩＪｉａｎ－ｊｉａｎｇ

ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

（Ｎａｔ／ｏｎａ／ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓ蚵，Ｈａｎｇ：ｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ

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ｂｉａｓ，ａｄｅｓｉｇｎｏｆｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｐｕｓｈ－ｐｕｌｌ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｔｅｒ／ｆｌｕｘｄｅｎｓｉｔｙｂｉａｓ；ｐｕｓｈ ｐｕｌｌｃｉｒｃｕｉｔ

１

引言

（５０±０．５％）Ｈｚ；输出功率１５０Ｗ。

目前的车载逆变器通常采用ＤＣ／ＤＣ高频升压和ＤＣ／ＡＣ逆变两级结构．其中ＤＣ／ＤＣ高频升压部分主要采用电压模式控制的推挽电路。由于推挽电路中的变压器存在偏磁现象．严重时会导致变压器磁芯单向饱和，致使初级绕组瞬时过流，损毁功率器件。此时常用的电压控制模式推挽电路无法正常工作．因此要采取相应的偏磁抑制措施以保证变压器可靠工作。通常采用峰值电流模式控制来抑制偏磁，但峰值电流控制容易出现低频振荡，闭环特性不理想，对噪声敏感，抗噪声性能差，对多路输出的交互性不好，同时在开机或负载变化时容易产生振荡。

介绍了一种电压前馈控制模式的车载逆变电源，当变压器出现偏磁时，电流峰值超过设定值，芯片的过流保护功能启动并封锁输出脉冲，过流保护后设定重启时间达到，过流保护被解除，芯片开始正常工作。如果合理设定重启时间可使直流母线电压维持在一定的范围内．同时在变压器中加入气隙。可有效抑制变压器偏磁。为了减小系统体积，利用变压器漏感作为输出滤波电感，并设计了ＲＣＤ缓冲电路。以减小关断时的电压尖峰．同时实现开关管的零

电压开通。

２电路基本结构

逆变电源输入端为＋１２Ｖ，９０Ａｈ的蓄电池。输出端为２２０Ｖ／５０Ｈｚ的工频方波电压。其结构如图１所示。目前，实现ＤＣ／ＡＣ逆变的新技术很多，但考虑到控制的复杂性、成本以及可靠性，仍采用典型的二级变换。首先由ＤＣ／ＤＣ变换将１２Ｖ直流电压逆变为高频方波，经高频变压器升压。再整流滤波得到一个稳定的约３１０Ｖ直流电压：然后再由ＤＣ／ＡＣ变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于２２０Ｖ的方波电压：再经ＬＣ工频滤波得到有效值为２２０Ｖ的５０Ｈｚ交流电压，给负载供电。

高频整流变压器滤波

直流母线全桥３１０Ｗ逆变

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图１系统结构示意图

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３电路设计

推挽电路采用的１６脚控制芯片ＬＭ２５０３７专为车载电源系统设计。其主要特点有：采用电压前馈控制，具有双端输出、软 …… 此处隐藏：3814字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……