大電流升壓電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、大電流升壓電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)隨著人們生活水平不斷的提高，對(duì)車(chē)的功能也越來(lái)高，這就需要有好的電源。由于市面上的升壓DC/DC達(dá)不到電流需求，目前常采用將12V電瓶電壓逆變到交流220V,再由交流220V產(chǎn)生直流18.5V等多路輸出的方法，雖然其可以達(dá)到電流需求，但電源經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換后，電源效率將大幅度降低，大約只有60%左右，這樣的轉(zhuǎn)換效率對(duì)汽車(chē)電瓶供電是很難接受的。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出基于兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器LT3782設(shè)計(jì)大電流輸出的升壓型DC/DC模塊的方法。1LT3782簡(jiǎn)介L(zhǎng)T3782是美國(guó)凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器，28引腳SS0P封裝芯片，開(kāi)關(guān)頻率在15

2、0500kHz之間可編程，由于采用兩相BOOST拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)輸出場(chǎng)效應(yīng)管漏電流和肖特基二極管通過(guò)電流的要求都減少一半，即兩個(gè)輸出相位差180，兩個(gè)輸出間互相抑制輸出紋波電流，輸出紋波是單相BOOST轉(zhuǎn)換電路的1/3。27引腳連接輸入電源；4引腳接地；11引腳用來(lái)設(shè)定開(kāi)關(guān)頻率；20和23BGATE引腳用來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極；8,9,12和13SENSE引腳用來(lái)反饋場(chǎng)效應(yīng)管的輸出電流；16引腳是輸出電壓反饋引腳，該腳電壓為2.44V，當(dāng)該引腳的電壓大于2.45V時(shí)，器件才開(kāi)始工作,當(dāng)該引腳的電壓小于0.3V時(shí)，器件進(jìn)入低電壓關(guān)斷模式。14引腳是軟啟動(dòng)引腳，當(dāng)加電時(shí)，輸出電壓從0V漸變到設(shè)定的輸出電

3、壓值，典型的啟動(dòng)時(shí)間可以由下式計(jì)算：t=2.44C/10式中：C為連接14引腳到地的電容值，單位為mFt為典型的啟動(dòng)時(shí)間。2電路實(shí)現(xiàn)2.1開(kāi)關(guān)電源總體設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間電路

4、實(shí)現(xiàn)如圖2所示,12V汽車(chē)電瓶電壓經(jīng)過(guò)插頭JP1和R5給LT3782供電,LT3782產(chǎn)生的兩相振蕩輸出驅(qū)動(dòng)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q1和Q2,場(chǎng)效應(yīng)管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后，由電容C7濾波輸出。g2D川,cxhxtvcccGUCASGNDGBIASI.RUNGBIAS2I3GATL!1JLL-AYSENSE1+DCXSENSEI-RSETSJ.QPb.BC3ATE2LT3782SrMSEHSFNSE3VtE22基于LT37B2的升壓電站閔2.2開(kāi)關(guān)電源參數(shù)設(shè)定圖2中，電阻Ri用來(lái)設(shè)定LT3782的開(kāi)關(guān)頻率，LT3782的開(kāi)關(guān)頻率在150500kHz之間可編程。這里選取開(kāi)關(guān)頻率為250k

5、Hz,參照?qǐng)D3取電阻值Ri=75kHz。1(X)C2U40rtOMUMKT12D14。1已12(K1電飄黴tx6t圖3LT3782開(kāi)關(guān)頻率與諫定電沮值羌系圖開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn)，每年以超過(guò)兩位數(shù)字的增長(zhǎng)率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類(lèi)，DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制

6、造問(wèn)題。另外，開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義參照LT3782數(shù)據(jù)手冊(cè)，通過(guò)輸入/輸出電壓關(guān)系和占空比可以推算出N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的峰值電流約為15A。通過(guò)設(shè)定電阻R8和R10的阻值可以設(shè)定電源的限制電流，避免電源電流過(guò)大，燒壞后面電路。LT3782的SENSE管腳的域值電壓為6omV,因而電阻R8和R10的阻值為0.004a輸出電壓是通過(guò)設(shè)定電阻R13,R7和R11的比例關(guān)系來(lái)設(shè)定的，LT3782的FB腳電壓為2.44V參考電壓，這樣輸出電壓可以通過(guò)下式計(jì)算：也f啖減i汽車(chē)電瓶的過(guò)放電保護(hù)是通過(guò)設(shè)定該電源的最低工作電壓實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)LT3782的RUN管腳電壓高

7、于2.45V時(shí)，該電源才能正常工作，通過(guò)電阻R6和R9的分壓，使汽車(chē)電瓶電壓在大于10V時(shí)，該電源才能正常工作，避免了電瓶的過(guò)放電。3電路測(cè)試為了驗(yàn)證該開(kāi)關(guān)電源性能，采用如圖4所示的方法進(jìn)行驗(yàn)證。因?yàn)樵撾娫吹妮斎腚娏鬏^大，輸入的直流電源采用安捷倫的6574A-J07。它的輸出電流最高可達(dá)42A,輸出電壓在O50V范圍內(nèi)可調(diào)，輸出負(fù)載采用建伍的PEL102-201,通過(guò)它可以直觀地看到輸出電壓和電流情況。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，該電路完全滿足使用單位需求。圖1LT37曲幵關(guān)電源測(cè)試電路4結(jié)語(yǔ)基于美國(guó)凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器LT3782,設(shè)計(jì)了一款大電流輸出的升壓型DC/DC模塊。該模塊在12V汽車(chē)電瓶供電下，根據(jù)需要