车用电源转换器的工作原理是什么？如何实现设计？

本文中，小编将对车用电源转换器予以介绍，如果你想对它的详细情况有所认识，或者想要增进对它的了解程度，不妨请看以下内容哦。

一、车用电源转换器的工作原理是什么

车载电源转换器在国外市场受到普遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用车载电源转换器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入WTO 后，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载电源转换器作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。通过车载电源转换器点烟器输出的可以是 75W 、100W 、150W 、300W 直到3000W 等功率规格的。300W以上功率车载电源转换器要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到车载电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器象在家里使用一样方便。

车载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提，传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机。而纯电动汽车不再搭载内燃机，取而代之的是搭载可充电的动力电池为整车提供高压直流电，作为维系车辆正常工作运行的能量源。然而由于纯电动汽车上大量的电子元件和控制系统都在使用12V电源，所以必须有一种装置能够对低压蓄电池进行充电，以保证充足的电量供车辆使用，这种装置就是DC/DC转换器，又称直流电源转换模块。

纯电动汽车通过使用DC/DC转换器能够将动力电池300多伏的直流电压转换为14V的直流恒压电源，供车辆使用。其具备效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。

DC转换器的工作原理：DC-DC转换器是一个反复打开和关闭的开关。它将DC电压或电流转换成高频方波电压或电流，然后整流平滑成DC电压输出。大多数DC-DC转换器由调节芯片、电感、二极管、三极管和电容组成。DC/DC转换器是一种转换输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC变换器包括三种类型：升压DC/DC变换器、降压DC/DC变换器和降压DC/DC变换器。根据需要，可以使用三种类型的调整。PWM型效率高，输出电压纹波和噪声好。PFM调节式的优点是即使长时间使用，功耗也很低，尤其是在小负载下。PWM/PFM转换型在负载较小时实现PFM调节，负载较重时自动切换到PWM调节。现在DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3播放器、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。在电路类型的分类中，是斩波电路。

二、车用电源转换器如何实现设计-设计示例

本部分双向DC/DC变换器采用交错并联电路，可以实现动力电池升压后供驱动系统使用，也可以实现驱动系统能量回馈电压降压后给动力电池充电。

交错并联电路将主功率电路分为两路，其优点一为纹波电压、电流更小，且纹波频率更高，则输入和输出侧的电容容值、体积更小;其优点二为电流分为两路使功率电路上的损耗和电感上的交流损耗更低。

本文设计一款交错并联双向DC/DC变换器。

变换器功率电路由两路并联组成，按单路电流为总电流的一半来设计单路功率电路的器件参数。

考虑到DCM模式下的开关管内的峰值电流更大，更大的电流导致开关管损耗更大，且选型容量更大的开关管也会增加成本。

另外更大的峰值电流也会带来更大的EMC问题，因此本文选择CCM模式来设计主功率器件参数。

DIL按电感平均电流的40%计算，电感平均电流按输入平均电流的一半计算，因动力电池的电压是300V-410V这个范围，从而Boost在输入电压最大时对应的电感最大值为Lboost=200.5 mH，Buck在最大输出电压处对应的最大电感为Lbuck=200.5 mH，综合考虑选取单独电感的电感值为L1=L2=200mH。

根据电感电流纹波全部流入电容产生的输出电压脉动可以计算出所需电容大小，又因两相交错并联拓扑使流入电容的电流频率为常规Buc/Boost拓扑的两倍。

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