魏静敏++刘帅++蔺一哲++郑玺来

摘 要:该设计是依托高校大学生课外创新团队项目设计的高功率车载DCDC变换器。该设计的特色在于由学生自主开发设计,学生能够将电子技术实训等实践环节中培养的动手能力和电力电子课程中学习的理论知识相结合,综合运用计算机绘图软件、电力变换、电子技术,开发一套实用型高功率车载DC/DC功率变换器。通过高校大学生课外创新团队建设,既培养了学生的动手实践能力、创新能力和解决问题的能力,同时也将已学知识得到巩固和同步学习知识得到验证。

关键词:DC/DC 斩波电路 大创团队

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(c)-0071-01

该项目研究的目的在于针对当前汽车中需要输出一个可调的电源用于车内其他电器的供电使用、车载笔记本电源、系统前级供电等需求及市场实用性。并依托高校大学生课外创新团队建设项目,提高学生的独立思考和动手能力,使其满足社会和一些企事业的需求。

1 具体项目设计

创新团队小组成员利用课外时间设计开发了一个高功率车载DC/DC功率变换器。本设计包括稳压电源电路、斩波升压电路、驱动电路、保护电路和输出电压显示等。

1.1 控制电路部分

在该车载DCDC变换器设计中,运用芯片LM358运算放大器得到电路中电压和电流的信号,并将采集到的信号通过放大后再反馈给UC3 843集成电路,通过此集成电路可以得到方波信号,该方波信号的占空比是可以调节的,然后将该方波信号送到驱动电路。

1.2 驱动电路

根据设计要求最大输出电压是80V,该设计采用的是SUP85N10功率场效应晶体管组成驱动电路,电路中包括了电气隔离和晶体管放大电路两部分。当无信号输入时高速放大器输出负电平,场效应管关断;当有信号输入时放大器输出正电平,场效应管导通。

1.3 斩波电路

该设计为直流升压斩波电路,该电路是该系统的核心。斩波电路图如图1所示。

1.4 供电电路

在该设计中为了保证UC3 843PWM和LM358器件能够正常的工作不被烧毁,该设计考虑提供一个稳定的工作电源给电路中的UC3 843和LM258供电。供电电路图如图2所示。

1.5 调试

步骤一:为该升压模块装上保险丝后接上直流电源,设置直流电源电压为9V,这是该模块工作的启动电压,然后接上负载,设置负载到横流CC模式,横流电流为0.06A;然后按下输出键,输出电压显示为56.3V,此时直流电源显示输出电流为52.5mA,然后顺时针旋动电流电位器,输出电流持续增加,输出电压也持续增加,但是当电压增压到58.9V后,调节电流电位器时候电压不再变化。

步骤二:调整电源输入电压到15V,顺时针旋转电压电位器,输出电压为连续可调,最高可以达到97.5V,完全实现了该次设计的目的和要求。

2 结语

该设计是依托高校大学生创新团队的建设项目,大创团队成员利用课外时间对车载DCDC转换器设计,其工作主要为:整体方案设计、分块功能设计、电路图绘制、购件焊接及调试。在整个设计中学生将已经学习的电路、数电和模电知识进一步得到了巩固,同时也对同步学习的电力电子技术有了一个更好的实践理解。

参考文献

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[2] 赵同贺.开关电源设计技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[3] 张世辉,陈霞.基于UC3843升压式程控开关稳压电源的设计[J].电脑开发与应用,2011(2):49-51.