【導(dǎo)讀】電動(dòng)汽車(EV)的主要目標(biāo)之一是提高其動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置的效率。電力轉(zhuǎn)換的效率越高,電動(dòng)汽車一次充電后的行駛距離就越遠(yuǎn)。例如,減少DC-DC(或DC/DC)轉(zhuǎn)換器中的損耗,可使轉(zhuǎn)換器和整車的能效提高、設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡化并減少元件的發(fā)熱。
電動(dòng)汽車(EV)的主要目標(biāo)之一是提高其動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置的效率。電力轉(zhuǎn)換的效率越高,電動(dòng)汽車一次充電后的行駛距離就越遠(yuǎn)。例如,減少DC-DC(或DC/DC)轉(zhuǎn)換器中的損耗,可使轉(zhuǎn)換器和整車的能效提高、設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡化并減少元件的發(fā)熱。
DC/DC 轉(zhuǎn)換器有多種類型,本文將重點(diǎn)介紹諧振 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。諧振轉(zhuǎn)換器是一種基于開關(guān)的轉(zhuǎn)換器,其中包含一個(gè)諧振槽,用于控制輸入到輸出的功率流。諧振轉(zhuǎn)換器通常用于高壓應(yīng)用,以平滑波形、提高功率因數(shù)并降低高頻功率開關(guān)(如 MOSFET 和 IGBT)造成的開關(guān)損耗。LLC 電路在諧振轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中經(jīng)常用到,因?yàn)樗茉谡麄€(gè)工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān) (ZVS) 和零電流開關(guān) (ZCS),支持更高的開關(guān)頻率,減少元件占用空間,并降低電磁干擾 (EMI)。
圖 1. 諧振轉(zhuǎn)換器框圖(資料來源:STMicroelectronics)
[https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_n...
諧振轉(zhuǎn)換器建立在諧振逆變器的基礎(chǔ)上,該逆變器使用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為方波,然后將方波加到諧振電路中。 如圖 2 所示,諧振槽由諧振電容 Cr、諧振電感 Lr 和變壓器的磁化電感 Lm 串聯(lián)而成。LLC 電路選擇性地吸收方波特定諧振頻率上的最大功率,并通過磁共振釋放正弦電壓。該交流波形經(jīng)變壓器放大或縮小、整流和濾波后產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后的直流輸出電壓,從而濾除一切高階諧波。
圖 2. 簡化的 LLC 諧振 DC/DC 轉(zhuǎn)換器(資料來源:Electronic Design )
[https://www.electronicdesign.com/power/llc-resonant-converters-raise-pow...
在為 DC/DC 轉(zhuǎn)換器選擇合適的諧振電容器時(shí),電容器的均方根電流 (RMS) 是需要考慮的最重要參數(shù)之一。它影響電容器的可靠性、電壓紋波和轉(zhuǎn)換器的整體性能(取決于諧振電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))。散熱也受均方根電流(RMS)和其他內(nèi)部損耗的影響。
事實(shí)上,在電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)和其他大功率應(yīng)用中,電容器的自發(fā)熱是一個(gè)普遍關(guān)注的問題。對于諧振電容器,我們通常推薦具有穩(wěn)定容值及高精度、低損耗的多層陶瓷電容器(MLCC)以防止過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。樓氏電容(KPD)專業(yè)制造的MLCC相關(guān)系列產(chǎn)品可滿足這一應(yīng)用需求,歡迎垂詢!
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