甘孜变压器厂

　　随着车载电源的迅速发展，其功率等级越来越大，输入电压等级多种多样。目前大部分车载用电设备都需用有效值220V的交流电压供电，要求采用升压型DC/DC和DC/AC变换器。为传递更大的功率，前级DC/DC变换器的电流等级被迫提升，尤其是在直流输入端中，使得效率问题更加突出，电能浪费严重。对有效值为220V的交流电压供电而言，有些场合可采用幅值为220 V的交流方波电压，有些场合需采用基波幅值为311V的交流正弦电压。鉴于功率等级的提高，在维持高效率前提下，单级DC/DC变换器的上限功率很难接近1kW.在此设计了满载输出500W、效率90单级12V/220V的DC/DC变换器单元，并实现两级次级串联方案，满载输出功率1 kW，满载效率90.为提高效率并减少体积，采用平面甘孜干式变压器、定稿日期：2010-09-15研究方向为电力电子与电力传动。

　　次级软开关和CA1524控制器等技术，并给出工作原理、设计过程及有关实测数据的分析结果。

　　DC/DC变换器的设计2.1推挽逆变的原理在DC/DC变换器中，由于推挽变换器主电路、驱动电路都较简单，而且采用桥式整流电路，可降低整流二极管的电压定额，因此对于输入电压低、输出电压高的DC/DC变换器，选用推挽逆变和全桥整流来构成其功率电路，如所示。

　　传统推挽逆变-全桥整流DC/DC变换器设甘孜干式变压器初级匝数NP=NP1+NP2，T为高频甘孜干式变压器。由于驱动电路的作用，VS1，VS2交替导通，每个功率开关的占空比相等且均小于50，从而将直流输入电压变成高频方波电压，通过高频甘孜干式变压器进行升压，再经次级全桥整流、滤波后得到所期望的直流电压。该DC/DC变换器工作方式为：当VSi导通，VS2截止时，Ui加到Npi上，初级电流流经VSi，同时甘孜干式变压器次级电流通过VD3和VD6向负载供电；当VS2导通，VSi截止时，Ui加到Np2上，初级电流流经VS2，同时甘孜干式变压器次级电流通过VD4和VD5向负载供电；当VSi，VS2均截止时，初级不向次级传输能量，则负载的能量来自次级电感L和滤波电容C. 2.2平面甘孜干式变压器的设计考虑到该DC/DC变换器的相关参数，同时为了减少变换器的体积，设计采用DN500-12S110型平面甘孜干式变压器。该甘孜干式变压器可在更高的频率下工作，有利于提高电源转换效率，且其体积、重量大大降低，而效率更高。

　　平面甘孜干式变压器次级绕组采用铜皮，贴绕在多个同样大小的冲压铁氧体磁芯表面，故其输出电压取决于磁芯的个数，且平面甘孜干式变压器的输出电压可通过串联进行扩充，以满足设计要求。基于变换器设计要求，该平面甘孜干式变压器选择了EE43型磁芯。

　　设初次绕组匝数比Npi：Np2：Ns=2：2：22.在1kHz的测试频率和有效值0.3V的测试电压条件下，平面甘孜干式变压器初级电感Lp=112 pH，漏感为0.1 pH，次级电感为16pH，漏感为80pH.初级直流电阻为1.3mfl，次级直流电阻为0.19. 2.3谐振软开关的设计为提高效率，可将软开关技术引入到推挽变换器中。示出谐振软开关推挽DC/DC变换器电路，其中甘孜干式变压器漏感Lr和谐振电容Cr组成了串联谐振支路。其中Lr=Lsr+Lpi/n2，Lsr为次级漏感，LF为甘孜干式变压器初级漏感，n为甘孜干式变压器匝比。

　　谐振软开关推挽DC/DC变换器电路于玮，徐德鸿，周朝阳，等。并联UPS系统均流控制。

　　张凯。基于重复控制原理的CVCF-PWM逆变器波形控制技术研究。武汉：华中科技大学，2000.（上接第101页）3.不同输出电压和输出功率下，甘孜干式变压器次级两级串联DC/DC变换器的系统效率曲线如所示。

　　表1两级串联谐振软开关DC/DC变换器实测数据系统效率曲线结论基于平面甘孜干式变压器、次级软开关技术和CA1524控制器的12V/220VDC/DC变换器单元可较容易地实现1kW以上输出功率，90的满载效率。

　　基于该变换器单元可实现甘孜干式变压器次级绕组多级串联DC/DC变换器，实现更大的功率输出并保持较高效率。该设计方案可用于车载电源和光伏发电领域，完成低直流电压到高直流电压的转换。