車(chē)載開(kāi)關(guān)電源是將車(chē)上48 V 蓄電池供電轉換為直流12 V 的一種電子設備,是一種DC-DC變換器,它與普通的通訊電源有所不同,特殊的使用環(huán)境要求電源變換器能適應-25~50℃的高低溫環(huán)境,能防止汽車(chē)高速運轉時(shí),汽車(chē)發(fā)電機給電源的浪涌和過(guò)大的沖擊電流直接損壞電源。同時(shí)車(chē)載開(kāi)關(guān)電源的設計受到蓄電池供電的制約,不能采用低成本的線(xiàn)性電源。由于開(kāi)關(guān)具有電源效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),應用非常廣泛。本文采用的是開(kāi)關(guān)變換的方式。其主要工作是設計1 臺12 V/10 A 的車(chē)載開(kāi)關(guān)電源。
1 48 V~12 V/10 A 車(chē)載開(kāi)關(guān)電源方案
本文設計的車(chē)載開(kāi)關(guān)電源主要包括兩大主體:主電路和控制電路。其系統總體框圖如圖1所示。主電路采用推挽變換器,為UC3846.以下對主要電路進(jìn)行設計說(shuō)明。
在DC/DC 變換中,開(kāi)關(guān)管的電流、電壓值的快速上升下降,電感電壓、電容的電流也迅速變化,這些都構成電磁干擾源()。為了減少干擾,所以需要在電源的輸入端加濾波器。由圖2所示的C1、C2、C3、C4、C5 和L004、L001 組成。
車(chē)載電源用于汽車(chē)上,有可能受到較大瞬態(tài)高壓,必須在輸入級加上瞬態(tài)過(guò)壓保護電路,由圖2 中的壓敏電阻S20K60 完成此功能。同時(shí)考慮到開(kāi)機時(shí),接入電源有可能有很大的浪涌電流,必須在輸入端上接上一電阻來(lái)抑制浪涌,如圖2 中的R6,當變換器正常工作后,場(chǎng)效應管Q2的門(mén)極電流達到開(kāi)通電流使Q2 開(kāi)通,R6 兩端短接,避免了過(guò)多的功率消耗在電阻上。在場(chǎng)效應管為IRF3205(VDSS=55 V ID=110 A RDS(on)=8.0 mΩ)。為避免安裝時(shí)接入蓄電池極性錯誤,損壞變換器,故在輸入級上反向并聯(lián)二極管D1 和D2。