电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

双向DC-DC变换器VIP免费

双向DC-DC变换器_第1页
1/16
双向DC-DC变换器_第2页
2/16
双向DC-DC变换器_第3页
3/16
双向DC—DC变换器摘要:以FPGA和TM4C123G为控制核心,设计制作了双向DC—DC变换器。本系统主要包括Buck/Boost双向DC-DC变换电路、电压电流采样电路和辅助电源电路等,其中以Buck/Boost变换电路为核心,完成锂电池组的充、放电,采用闭环反馈系统,实时监测锂电池组的电压、电流,经过PID调节,控制输出PWM波,从而控制Buck/Boost变换电路。经测试,变换器可实现恒流充电,且充电电流在1〜2A内可调,步进值可设定,电流控制精度e<0.12%,ic测量精度e<0.192%,变换器充电效率n>98.54%,放电效率97.99%,且系统具有过充保护功能,阈值电压U二(24土0.032)V,能自动转换工作模式并保持U二(30土0.010)V.经称量,双向DC—DC变换器、测控电路与辅助电源三部分总重量为368g。此外,系统可识别充电、放电两种模式,并实时显示充、放电的电流与电压,人机交互性良好。关键词:BDC;锂电池;PWM;PID;过充保护双向DC-DC变换器11方案论证1.1方案比较与选择1.1.1双向DC—DC主回路方案一:非隔离式Buck/BoostBDCBuck变换器和Boost变换器的二极管换成双向开关后具有同样的结构,构成Buck/BoostBDC,图1为其拓扑结构。在Buck/BoostBDC中,由于S和S均可流通双向电流,因此电感12L中的电流一直保持连续状态。当电感电流恒大于零时,能量由V流向V,是Boost变换器,锂电池放电;当电感电流恒小于零时,能量由V流向V,是Buck变换器;锂电池充电.图1非隔离式Buck/BoostBDC拓扑结构锂电电流电电压r电流取样取样Buck/Boost双向DC-DC开关1-开关直流稳辅助4数据米集与处理f过充保护—►PWM波tFPGA与PIDTM4C123G控制键盘1)其中,D二V取开关频率f£2双向DC-DC变换器分析:方案一输出PWM波精度较高,但需DAC对其进行控制,增加了系统的体积,结构较复杂,方案二控制方便,电路结构简单,输出PWM波精度可满足要求,故选择方案二。1。2总体方案描述系统整体框图如图3所示,总体方案如下:系统以Buck/Boost双向DC—DC转换器为主体,头现锂电池的充电和放电。系统头时监测充电电压U、电;流I及U的值,可根据预置电流"值对锂电池进行恒流充电、恒压放电,经PID算法调节,改变PWM波的占空比,将系统稳定在设定状态.此外,系统具有过充保护功能,识别两种模式并头时显示充、放电电流,人机交互界面良好。2理论分析与计算2。1主回路主要器件参数选择与计算本系统主回路为Buck/Boost双向DC—DC变换器,为保证系统的性能,重点为MOSFET的选取、电感、电容的设计。MOSFET选择:为减小MOSFET的损耗、提高系统效率,拟选择导通电阻小、栅极电荷小的MOSFET,且U二36V,综合考虑,选择CSD19536,其关键指标为V二100V,2(max)DSR=2.3mQ,Q=118nC,I=150A,t=8ns,t=5ns,完全满足本系统设计要求。DS电感设计:BDC电路中,选择任一工作模式进行电感设计均可,此次在Buck工作模式下进行电感设计。设计要求V=U=24~36V,I=1~2A,取V=U=24V.连续电流模式下电感值为:in2OO1thVT(1-D)_V(1-D)2KI2fKIfO(min)fO(min)。取n=90%,则D=240.9x36=0.667。)min,K=0.3,则由(1)得L=700.6卩H。*A/D转换电路4图3系统整体框图IRS21867电压双向DC-DC变换器3系统选用N沟道MOSFETCSD19536,其具有超低栅极驱动电荷和米勒电容,低热阻,可在功率转换中最大限度的降低损耗.VccHINVBHOLINVSCOMLO4图4Buck一BoostBDC主回路3.2电压、电流取样电路CSD9536700('SD1953PWPWIRS2186双向DC-DC变换器5双向DC-DC变换器如附图1所示,直流电压U、U经电阻分压后经过射极跟随器输入至A/D转换器.其中射极跟随器用高精度的双运放OPA2211设计完成。选用康铜丝作为电流的取样电阻,康铜丝阻值小,温度系数低,稳定性能好,其两端的电压经过INA118的放大输入至A/D转换电路.INA118是双向电流监控器,精度高、温漂小,其增益G=1+50gR,系统中R选用千分之一精度电阻,其阻值为1kQ,可保证增益的稳定,增益为51.3.3A/D采样电路如附图2所示,本系统选用的ADC为24位多通道、高精度的ADS1256,ADS1256可同时采集四路模拟信号,最大输入电压为5V,古攵其分辨力可达到5/224沁0.3yV,在实际电路中可达16位,分辨力可达5.26沁0.076mV,完全可以达到要求.3。4过充保护电路系统实时对锂电池两端电压U进行采样,当...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

双向DC-DC变换器

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部