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电动汽车中的 DC-DC 转换器

  DC-DC 转换器是一种电机设置装备摆设或电路,可根据电路需要将直流电压从一个电平转换为另一个电平。DC-DC 转换器属于电力转换器种别,既可用于电池等高压使用,也可用于低压使用,如低压输电。  在没有半导体的情况下,将直流 (DC) 电压转换为低功率项目所需更高电压的一种广泛要领是应用振动器电路将其转换为交换 (AC) 电压。随后,应用升压变压器来缩小输入电压幅度,而后应用整流器电路来实现直流转换。混杂电动发电机体系用于高功率使用。电动机为发电机供电,为负载供应需要的电压。虽然本钱高且服从无限,但由于其时没有其余要领,是以采用了这些步伐。  功率半导体和集成电路 (IC) 的进展催生了经济高效的替换计划,比方直流电源,该电源将高频交流电馈入变压器。该设置装备摆设经济高效且易于应用。电压经由调制,而后应用整流器转换为直流电 (DC)。  DC-DC 转换器的事情道理  切换手艺经常在转换器操纵中实行。依据使用的请求,开关操纵的 DC-DC 转换器将 DC 电压从一个电平转换为另一个电平;是以输入电压大概大于或小于输出值。转换器在供应分歧级别的输入时会保留一段时候的能量。能量以电场的方式存储在电容器中,以磁场的方式存储在导体变压器中。与线性电压转换(会致使经由过程热量耗散功率)相比,开关电压转换更节能且更易于处置。为了完成服从,需求拥有倏地回升和降低时候的高速半导体器件。高速切换使电路设想变得庞杂,由于需求正确的设置。延伸电池寿命是开关模式转换器高效率的效果,这消除了对吸热器的需要。应用FET可进步转换器的服从,由于这些组件与 BJT 相比,施行切换进程时消耗更小。  DC-DC 转换器的其余加强性能包孕用功率 FET 替换同步整流电路中的反激二极管,这能够缩小开关消耗并拥有更低的电阻。  大多数 DC-DC 转换器的电力传输都是单向的,从输出到输入。另外一方面,改换所有二极管操纵的有源整流器电路可以使所有开关稳压器电路完成肆意偏向的双向电力传输。双向转换器在车辆再生制动等情况下异常实用,在车辆行驶时向车轮供电,在车辆休止时接受电力。  与其他高频电路近似,DC-DC 转换器需求举行某些调解,包孕元件的抉择、连贯的创建以及将开关噪声调理到可接受的水平。早先,创造本钱高于线性稳压器;然则,因为采用了最新的电路创造手艺,这一本钱很快就降低了。  往常的 DC-DC 转换器都是基于 IC 的,需求一些额定的元件。这些元件的混杂设置也存在于许多电子布局中。  图 1 表现了种种范例的 DC-DC 转换器,包孕降压、升压、降压-升压和 uk 电路。这些电路的设想输出位于左边,负载接受输入位于右边。电源开关大概由 BJT、MOSFET 或 IGBT 构成。

 

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