(江西省电力设计院 江西南昌 330096)
摘要：本文研制了一台DC 110v充电电源装置。该装置主电路拓扑采用的是半桥逆变电路，控制部分采用的是SG3525控制芯片。最后给出了试验结果。试验结果表明，该装置设计正确。
关键词：110v充电电源 半桥 sg3525
1 引言
本文根据车载110v充电电源的特点，研制了一台额定功率14kw，输入电压为
DC545v±5%，输出DC110v±2%，开关频率为10kHz的充电电源。
2 主电路设计
2.1 主电路原理设计
主电路原理图如图1所示。主电路采用的是一个半桥逆变电路，然后经过一个高频变压器隔离，再经过全波整流，最后经过LC滤波输出恒定的110v直流电压[1]。
3.3 反馈补偿电路设计
该电路中主要由光耦PC817和高精度稳压器件TL431组成。TL431输出电压可用两个电阻任意设置Vref(2.5V-36V)。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω。用它来构成外部误差放大器，再与光耦PC817组成隔离式反馈电路。
3.4 过流保护电路设计
该过流保护电路工作原理是：通过电流传感器采集到主电路的电流信号后，经过分压和滤波电路后传送到电压比较器的同相输入端，当同相输入端过电流检测信号比反相输入端参考电平高时，比较器就输出高电平，使D2从反相偏置状态转变为正向导通，并使同相端的电位拉为高电平，使的电压比较器一直输出高电平，这样就一直给SG3525芯片保护端10端一个高电平，当10端输入一个高电平后，就会封锁脉冲，从而达到过流保护的作用[3]。
4 IGBT驱动电路设计
本文以驱动模块SKHI 22AH4 R为核心，并附以外围元件设计了一种优良、运行可靠、使用方便的IGBT驱动电路。该模块集成了过流、电源欠压、信号电平过低等保护功能，并且可输出差错信号以通知控制系统；原副边采用脉冲变压器隔离，控制电路和IGBT主电路之间的隔离电压可以达到4KV。SKHI 22AH4 模块只需少量外围分立元件,就可直接驱动IGBT, 是一种性能优异、成熟的驱动电路。
5 试验结果分析
试验结果波形如图3，4所示。图3 为不同输入电压时,输出电压和脉冲变化波形。分别为输入500v，530v，545v，570v时，所对应的脉冲波形。从图中可以看出,随着输入电压不断增大,脉冲占空比逐渐变小,输出电压保持110v不变,达到了输出电压稳定的目的。此外，从图4中可以看出，输出电压为110v时，其波动电压为2v左右。其最大电压波动小于2%。
6 结论
本文基于控制芯片SG3525和驱动模块SKHI 22AH4 R的强大功能设计了一台额定功率14kw，输出电压DC 110v的车载充电电源。该电源设计简单，所用元器件少，成本较低，在全负载范围内，电源都能保持良好的稳压输出性能。当电压稳定输出110v时，电压脉动较小，最大脉动电压小于2%，达到了输出电压的技术要求[4]。
参考文献
[1]刘志刚,主编.电力电子学[M]，北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社。
[2]李定宣，主编.开关稳定电源设计与应用[M]，北京：中国电力出版社.
[3]程晓红.基于SG3525控制的车载电源设计[J].电子元器件应用.2007.
[4] 林志光，石新春.18V／1000A大功率开关电源的研制[J].通信电源技术，2009.
论文作者:李康
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/1
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