3、驱动芯片的驱动电路:为了更加方便地来驱动功率开关管,很多公司研制出驱动芯片,驱动芯片可以输出较大的功率,驱动开关管,而且随着芯片的小型化发展,现在的驱动芯片体积非常小,有各种封装形式。利用驱动芯片对功率开关管驱动,这种方法比较简单,但是控制电路与主电路仍然没有实现隔离。
控制模块
主电路的反馈主要有三种控制模式:电压控制模式,峰值电流控制模式,平均电流控制模式。
1、电压控制模式:属于电压反馈,利用输出电压进行校正,是单环反馈模式,输出电压采样与输入基准电压比较,得到的输出信号与一锯齿波电压比较,输出 PWM波信号。电压控制模式设计以和运用都比较简单,但是电压控制模式没有对输出电流进行控制,有一定的误差存在,并且输出电压先经过电感以及电容的滤波,使得动态响应比较差。
2、峰值电流控制模式:峰值电流控制模式与电压控制模式的区别在于,峰值电流控制模式中,把电压控制模式的那一路锯齿波形,转换成了电感的瞬时电流与一个小锯齿波的叠加。但是电感的瞬时电流并不能表示平均电流的情况。
3、平均电流控制模式:属于双环控制方式,电压环的输出信号作为基准电流与电感电流的反馈信号比较。设置误差放大器,可以平均化输入电流的一些高频分量,输出的经过平均化处理的电流,再与芯片产生的锯齿波进行比较,输出合适的 PWM 波形。
相比三种控制方式,平均电流的控制方式不限制占空比,对输出电压和电感电流均进行反馈,有比较好的控制效果。采用平均电流控制方式进行反馈电路的设计时,把电流环是看作电压环的一部分。
3、DCDC——“软开关和硬开关”
DCDC中的硬开关与软开关有何区别?
硬开关是不管开关管(DS极或CE极)上的电压或电流,强行turn on或turn off开关管。当开关管上(DS极或CE极)电压及电流较大时开关管动作,由于开关管状态间的切换(由开到关,或由关到开)需要一定的时间,这会造成在开关管状态间切换的某一段时间内电压和电流会有一个交越区域,这个交越造成的开关管损耗称为开关管的切换损耗。
软开关是指通过检测开关管电流或其他技术,做到当开关管两端电压或流过开关管电流为零时才导通或关断开关管,这样开关管就不会存在切换损耗。
一般来说软开关的效率较高(因为没有切换损);操作频率较高,PFC或变压器体积可以减少,所以体积可以做的更小。但成本也相对较高,设计较复杂。
4、DCDC---“EA ”
工程师面对双向高低压转换的测试要求,一般都采用电源负载分开测试的方法。这个方法优点在于成本低和布置简单,不过牺牲了所占用的测试空间和没法模拟电池在电流正负极的动态切换特性。
这里就要说到德国EA(ElektroAutomatik)的双向电源PSB系列——
在车载双向DC-DC测试中,PSB双向电源提供多款不同电压电流规格的电源,可覆盖48V混动系统或高压纯电系统的应用。低压侧的PSB双向电源可进行低电压的输入输出,连接被测品后,在高压侧的PSB双向电源可进行高压的输入输出。形成一个电流可双向流动的测试系统。配合PSB功率大、体积小和作为负载时电能可回馈电网的特性,整个测试搭建兼具节约空间与能源回收的两项巨大优势。
PSB双向电源仅利用4U的体积即可提供30kW的直流电源和电子负载。相比传统电源+负载动辄将近20U的体积,在系统集成中具有巨大的优势。仅利用一个机柜即可完成测试台架的搭建,可有效提高空间利用率。
EA PSB全系列产品内置函数发生器,通过简单的操作即可实现例如正弦波、方波、梯形波等任意波形的直流输出。