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电动汽车逆变器用IGBT驱动电源设计研究,电动汽

发布时间:2019-09-01 13:55编辑:新车导购浏览(92)

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    电动小车逆变器用于调控汽车主电机为小车运营提供重力,IGBT功率模块是电动汽车逆变器的宗旨功率器件,其驱动电路是表明IGBT性能的最首重要电报路。驱动电路的规划与工业通用变频器、风能太阳能逆变器的驱动电路有尤其严峻的技艺须要,在那之中的电源电路受到空间尺寸小、专门的学业温度高档限制,面对非常的多挑战。本文设计一种驱动供电电源,并通过实际测量检验评释其可用性。

    电动小车逆变器用于调节小车主电机为汽车运维提供引力,IGBT功率模块是电动小车逆变器的主干功率器件,其驱动电路是公布IGBT品质的最首重要电报路。驱动电路的宏图与工业通用变频器、风能太阳能逆变器的驱动电路有更为严厉的手艺供给,在那之中的电源电路受到空间尺寸小、职业温度高端限制,面前遭受非常多挑衅。本文设计一种驱动供电电源,并经超过实际际测量检验注脚其可用性。

    广大的驱动电源采纳反激电路和单原边多副边的变压器进行统一计划。由于反激电源在按键关断时期才向负载提供能量输出的原有本性,使得其电流输出性格和弹指态调整日性相对来讲都比较不佳。在100kW量级的IGBT模块空间布局中,单个变压器聚集生育4到6个相互隔绝的正负电源的安排存在重重不破绽:电源过于聚集,爬电距离和电气间隙难以管教,板上电源供电距离过长等等。本统一图谋使用大规模的非专用微芯片进行电路设计,前级SEPIC电路完成闭环,后级半桥电路达成隔绝有效消除了上述难点。该电路成功利用于列国超过的新财富小车逆变器设计中。应用注脚,该规划有所较好的称心如意、高可相信性和弹指态响应工夫。

    广大的驱动电源选择反激电路和单原边多副边的变压器进行统一准备。由于反激电源在开关关断时期才向负载提供能量输出的原来性情,使得其电流输出性格和弹指态调控天性相对来讲都比较不好。在100kW量级的IGBT模块空间布局中,单个变压器聚焦生育4到6个互相隔断的正负电源的安插性存在繁多不缺欠:电源过于聚集,爬电距离和电气间隙难以保证,板上电源供电距离过长等等。本统一策动使用大规模的非专项使用微芯片进行电路设计,前级SEPIC电路达成闭环,后级半桥电路实现隔绝有效消除了上述难点。该电路成功选拔于国际超越的新财富小车逆变器设计中。应用评释,该规划有所较好的称心如意、高可信性和须臾态响应技能。

    1 电动小车逆变器驱动电源的渴求解析

    1 电动小车逆变器驱动电源的要求剖析

    电动汽车逆变器驱动电源一般为6个相互隔断的+15V/-5V电源。该电源的功率、电气隔绝技巧、峰值电流工夫、职业温度等等都有严峻的渴求。以英飞凌的小车级IGBT模块FS800哈弗07A2E3_B31为目的打开电源目标的求实地度量算,该模块帮衬高达150kW的逆变器系统规划。

    电动小车逆变器驱动电源一般为6个相互隔绝的+15V/-5V电源。该电源的功率、电气隔断才能、峰值电流才具、职业温度等等都有严刻的必要。以英飞凌的汽车级IGBT模块FS800LAND07A2E3_B31为对象进行电源指标的切切实实测算,该模块协理高达150kW的逆变器系统规划。

    1.1 驱动功率总括

    1.1 驱动功率总括

    该驱动电源的输入功率计算公式为:

    该驱动电源的输入功率计算公式为:

    P=f_sw×Q_g×△V_g/η

    P=f_sw×Q_g×△V_g/η

    其中f_sw按键频率取10kHz,Q_g依照数据手册取8.6nC,△V_g为门极驱动电压取23V。考虑到功率异常的小,效用取85%。另外注意到多少手册中的8.6nC是依据电压+/-15V总括,需考虑折算,最终总结结果为1.8W。思索规划裕量1.1倍,记为2W。

    其中f_sw开关频率取10kHz,Q_g依照数据手册取8.6nC,△V_g为门极驱动电压取23V。考虑到功率一点都不大,效用取85%。别的注意到数量手册中的8.6nC是依据电压+/-15V总计,需思考折算,最后总计结果为1.8W。思考设计裕量1.1倍,记为2W。

    1.2 驱动电流总括

    1.2 驱动电流计算

    平均驱动电流总结公式为:

    平均驱动电流计算公式为:

    I_av=f_sw×Q_g

    I_av=f_sw×Q_g

    能够测算获得平均电流为86mA。

    可以计算得到平均电流为86mA。

    峰值电流计算公式为:

    峰值电流总括公式为:

    I_peak=△V_g/(R_gext+R_gint)

    I_peak=△V_g/(R_gext+R_gint)

    R_gext为外单位极电阻,按数据手册取开通1.8欧关断0.75欧。CRUISER_gint为在那之中门极电阻,按数量手册取0.5欧,获得开通峰值电流10A,关断峰值电流18.4A。实际利用中,开通电阻和关断电阻需求张开按钮速度与短路珍重力量等天性的投降,卓越的设计值在2.2~5.1欧范围,由此实际按键峰值电流在4~10A范围。

    R_gext为外单位极电阻,按数量手册取开通1.8欧关断0.75欧。RAV4_gint为内部门极电阻,按数据手册取0.5欧,获得开通峰值电流10A,关断峰值电流18.4A。实际行使中,开通电阻和关断电阻需求举办开关速度与短路保护本事等属性的折衷,突出的设计值在2.2~5.1欧范围,因而实际按键峰值电流在4~10A范围。

    2 驱动电源电路设计

    2 使得电源电路设计

    2.1 电源拓扑设计

    2.1 电源拓扑设计

    该电源的输入是新财富乘用车常规的12V电源,该电源通常波动范围是8~16V,而使得电源的出口要求相对平稳。须要统筹多组宽压输入、定压输出的隔开电源。本规划把电源分成两级:前级电源实现宽压输入、定压输出成效,后级达成隔开分离功效,结构见图1.

    该电源的输入是新能源乘用车常规的12V电源,该电源通常波动范围是8~16V,而使得电源的输出要求相对安静。要求统一准备多组宽压输入、定压输出的隔断电源。本安排把电源分成两级:前级电源达成宽压输入、定压输出功用,后级达成隔绝功效,结构见图1.

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    图片 2

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