用于车载辅助发电的交错并联Buck变换器设计

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随着车辆电气化的不断发展,车辆上用电设备的种类和数量不断增加,车辆辅助发电系统的电源容量、电源质量面临着升级换代的现实需求。本课题来源于实际项目,从车载辅助发电系统对高容量、高功率密度的Buck变换器需求出发,对两相交错并联Buck变换器样机研发过程中的相关理论和技术进行了研究。  从理论上推导了两相交错并联Buck变换器在CCM和DCM两种工作模式下变换器纹波电流、纹波电压的数学公式,对比了两相交错并联Buck变换器和两相无交错并联Buck变换器的纹波电流和纹波电压。利用小信号建模方法,建立了两相交错并联Buck变换器的小信号动态模型。  根据两相交错并联Buck变换器的设计要求,对主电路器件进行了参数计算和器件选型;设计了电压电流双环控制策略方案和PI调节器参数;建立了基于Simplorer和Q3D仿真软件的车载辅助发电系统,利用此仿真系统对两相交错并联Buck变换器进行了性能仿真和IGBT开关特性仿真。  根据两相交错并联Buck变换器样机开发需求,设计了变换器电压电流采样调理电路、IGBT模块驱动电路,制作了一款基于2SC0435驱动核的IGBT驱动电路板;编写了基于MC9S12XF512单片机的软件程序。  利用开发的两相交错并联Buck变换器样机,在实际应用工况下进行了纹波电流、电压性能试验;并和两相无交错并联Buck变换器进行了性能对比。
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