大功率电动汽车充电机的设计

大功率电动汽车充电机的设计

DC/DC功率变换器采用半桥电路拓扑，功率器件少，控制简单，可靠性高。如图5所示，采用MOSFET和IGBT并联技术，充分利用了MOSFET开关速度快和IGBT导通压降低的优点。在电路上采取措施，使得MOSFET的关断时间比IGBT延迟一定的时间，大大减小了IGBT的电流拖尾，降低了开关通态损耗，提高了效率和可靠性，使得半桥电路的输出功率可以实现7kW。其输出侧采用的整流方式有半波整流，中心抽头全波整流及全桥整流。由于输出电压较高，全桥整流对变压器利用率高，比较适合用于这种场合。

图5 MOSFET/IGBT并联组合开关电路

图6 PWM强迫均流法工作框图

　　系统采用PWM强迫均流法，工作框图如图6所示。这是一种系统电压控制和强迫均流相结合的改进方法，其工作原理是将系统母线电压Us和系统的基准电压Ur相比较产生误差电压Ue，用该误差电压控制PWM调制器，得到的PWM信号去控制每一模块的电流。每个模块的电流要求信号都是相同的，PWM信号通过光耦与模块的输出电流进行比较，调节模块参考电压，从而改变输出电压，调节输出电流，实现均流。这样，每个模块都相当于电压控制的电流源。这种均流方式精度高，动态响应好，可控制模块多，可以很方便地组成冗余系统。强迫均流依赖于某一模块，如果该模块失效，则无法均流，所以必须设计模块故障退出功能。在强迫均流中，系统模块数可达100个，即使模块电压相差较大，参数设置好后不需任何调整，均流精度优于1％,负载响应快，无振荡现象，满足应用需要。