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同步整流电路图,电箱配置

时间:2023-05-05 22:10:04 阅读:134038 作者:982

今年的智能汽车比赛和电子比赛有无线充电汽车模式的比赛问题。 其中如何有效地接受无线能量是提高成绩的重要设计内容之一。 在对无线功率接收线圈高频信号进行整流中,部分团队选择的同步整流电路。

同步整流器(Synchronous Rectifier )也称为有源整流器(Active Rectifier ),主要用于提高二极管整流电路的效率。 将整流电路中的二极管替换为晶体管、MOS管等有源开关元件,通过与交变电压频率相同的控制信号在接通和断开的状态下同步动作,达到整流效果。

因为这些开关与被整流信号同步,所以这样的整流器被称为同步整流器或有源整流器。

使用同步整流器的理由是,用普通二极管进行整流时,在接通状态下二极管两端会有稳定的电压降。

但是,硅二极管的导通电压通常为0.6V,作为整流电路使用时,在流过额定大电流的情况下,该导通电压降高达1V左右。

使用肖特基二极管可以降低导通压降,但导通压降仍然是一个问题,尤其是在要求电路效率非常高的情况下,还需要进一步解决。 在这种情况下,同步检测可以提供比肖特基整流二极管更有效的整流效果。

在典型的二极管整流电路中,通常的二极管在被正向偏置时自动接通,在被反向偏置时断开。 可以使用晶体管、MOS管等有源开关器件实现相同的开关作用。 这些有源器件的优点是他们的导通电压、导通电阻比二极管低得多。

有源器件的开关准时,即与整流后的波形同步,因此得名同步整流。

功率MOSFE是同步整流的理想器件,具有非常低的导通电阻(

DS ),r

器件的电压降比二极管两端的电压低得多,因为DS可能为几十米或更低。 在希望进一步降低MOS功率管两端的电压降损失的情况下,可以并行使用多个MOS管。

使用同步整流器的困难在于同步控制电路相对复杂,控制电路通常包括电压检测电路、信号调节电路、MOS管驱动电路等。

设计控制电路最重要的因素是避免与整流电路相对的设备同时接通。 否则,会局部断开,烧毁整流电路。 因此,控制电路需要避免开关器件在切换中同时导通的时机。

完成同步整流通常有两种方案。

第一种方案是产生交流信号的原始电路提供同步信号。 例如在DC-DC变换电路中,一次振荡电路在对输入直流电源进行交变逆变器时,同时提供同步整流信号。 这种方式通常需要光耦合元件、脉冲隔离变压器等电源隔离元件,在占用电路板面积的同时,同步频率的上升也经常受到限制。

第二种方案是通过独立检测整流开关元件两端的电压信号来生成同步信号。 整流元件在接通和断开两种状态下两端的电压极性发生变化。 通过检测开关元件两端电压差,判断开关元件是否接通,向开关元件的控制端子施加正确的驱动信号。

以下电路为简易的自驱动同步整流电路,但目前控制开关MOS管均具有专用集成电路完成,电路效率更高。

控制电路接通和断开的开关设备的条件不同。 在开关器件断开的状态下,控制电路检测器件两端的电压是否正向反转,从而决定将开关器件接通。 在开关器件接通情况下,控制电路检测流过开关器件的电流是否减少为零,从而迅速断开开关器件。

上海海事大学节能集团技术报告采用TI的UCC24612-1系列同步整流控制器,同步整流无线接收功率。

上海海事大学节能集团技术报告没有给出使用这些方案与普通肖特基倍压整流二极管式的效率比较。 这是参加今年电子设计比赛的同学提供的整流刘先生的比较数据。 UCC24612同步整流控制器和场效应晶体管可以代替传统的整流二极管,消除二极管正向导通压降造成的损耗,使无线充电效率最高可达70%以上,使用同步整流可使无线充电效率提高10%左右。

技术报告中还提到了理想二极管电路。 采用ANALOG DEVICES的LTC4352理想二极管控制器代替传统的二极管,隔离无线充电和超级电容器对主电源的控制。 减少损耗二极管的导通损耗。

电路中广泛采用开关DCDC可变电路,完成了电路中各种低压电源的转换,大大提高了电能的利用效率。 采用双系统5V稳压电路分别为激光雷达和关键设备供电,采用Infineon的IFX91041-5.0降压DC-DC转换器,该芯片在宽电压(4.75V至45V )输入下,市场上大部分锂电池的

比赛问题的提案

桌子很大,我建议明年拿出电磁信号干扰区。 就像今年的断路一样,可以是几根导线放在一起,也可以去掉导线变成电磁盲区,有的学校不用直接电感全部跑。

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