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汽车系统中的功率电子技术4

汽车系统中的功率电子技术4

在这种运作过程中,DC/DC转换器作为一种降压转换器,将电压从200V或者更高,降低至12V。原则上不能驱动低压端的开关。它们的二极管仅作为电压整流级。为了提高整流器的效率,必须用MOSFET替代二极管。




图8,移相时序图。



而在高压端,移相调制能够实现MOSFET的零电压开关(ZVS),几乎消除了开关损耗。在移相调制中,具有相同引脚的两个器件由两个具有50%占空比和正确死区时间设置的互补信号驱动。在两个引脚之间,通过反馈环路将信号移相一个角度。该方法能够实现均衡使用变压器,防止铁芯饱和。移相造成的交叠为降压转换器设定了占空比,以便调整输出电压。图8为所描述的控制信号。




图9,移相调制中的零电压开关动作。



图9所示为如何通过正确设定驱动全桥逆变器的两个互补对的死区时间,让MOSFET的导通发生在零电压点。这是因为当先前处于导通状态的MOSFET(例如图11中的Q3)关断时,由于死区时间的缘故,Q5仍然处于关断,半桥的中点处于悬浮,并且开始出现一种自然振荡,这是由于在半桥的中点,变压器的泄漏电感和寄生电容构成了谐振电路。




图10,同步整流和移相调制。



这引发VDS4以固定频率振荡,通过正确设定死区时间,Q4可以在零电压处导通。最后,为了进一步提高转换器效率,采用图10所示的方式来控制Q5和Q6,在其续流二极管假定导通时减小电压降。
3、汽车功率模块 

针对大电流马达应用的典型APM使用了六个低RDSON MOSFET,采用三个半桥方式布局,共用一个VBAT供电。可选择的EMC元件对导通辐射进行抑制。典型的调制频率为10kHz~15kHz。APM工作于-40°C ~125°C。内部的热敏电阻可以在极端温度下对输出功率进行温和的关断(foldback)。电流分流器的公共返回位置可以实现电流的同步解调,将其与相位操作进行关联。这种拓扑适用于电动助力转向等静态转矩控制,或者是电动液压助力转向的旋转泵等连续的速度和转矩控制。
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