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          基于LT3782的大電流升壓電路開關(guān)電源設(shè)計

          作者: 時間:2010-06-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            引 言

            由于移動通信等技術(shù)的迅猛發(fā)展,對車載設(shè)備電源提出了更高的要求。急需一種將汽車電瓶的12 V電壓轉(zhuǎn)換為16 V,18.5 V,24 V等多路輸出的電源,要求每路輸出的電流可以達到7 A。由于市面上的升壓DC/DC達不到電流需求,目前常采用將12 V電瓶電壓逆變到交流220 V,再由交流220 V產(chǎn)生直流18.5 V等多路輸出的方法,雖然其可以達到電流需求,但電源經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換后,將大幅度降低,大約只有60%左右,這樣的轉(zhuǎn)換效率對汽車電瓶供電是很難接受的。針對這一問題,該文提出基于兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782設(shè)計大電流輸出的升壓型DC/DC模塊的方法。

            1 LT3782簡介

            LT3782是美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC/DC控制器,28引腳SSOP封裝芯片,開關(guān)頻率在150~500 kHz之間可編程,由于采用兩相。對輸出場效應(yīng)管漏電流和肖特基二極管通過電流的要求都減少一半,即兩個輸出相位差180°,兩個輸出間互相抑制輸出紋波電流,輸出紋波是單相BOOST轉(zhuǎn)換電路的1/3。高,對散熱的要求小。圖1是LT3782的管腳圖,第29引腳是芯片底部的散熱腳。27引腳連接輸入電源;4引腳接地;11引腳用來設(shè)定開關(guān)頻率;20和23BGATE引腳用來驅(qū)動場效應(yīng)管的柵極;8,9,1 2和13SENSE引腳用來反饋場效應(yīng)管的輸出電流;16引腳是輸出電壓反饋引腳,該腳電壓為2.44 V,通過反饋電阻可以設(shè)定輸出電壓值。17引腳是低電壓關(guān)斷引腳,當(dāng)該引腳的電壓大于2.45 V時,器件才開始工作,當(dāng)該引腳的電壓小于0.3 V時,器件進入低電壓關(guān)斷模式。14引腳是軟啟動引腳,當(dāng)加電時,輸出電壓從0 V漸變到設(shè)定的輸出電壓值,典型的啟動時間可以由下式計算:

          t=2.44C/10

            式中:C為連接14引腳到地的電容值,單位為μF;t為典型的啟動時間。

          LT3782的管腳圖

            2 電路實現(xiàn)

            2.1 總體設(shè)計

            電路實現(xiàn)如圖2所示,12 V汽車電瓶電壓經(jīng)過插頭JP1和R5給LT3782供電,LT3782產(chǎn)生的兩相振蕩輸出驅(qū)動N溝道場效應(yīng)管Q1和Q2,場效應(yīng)管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后,由電容C7濾波輸出。

          電路實現(xiàn)

            2.2 參數(shù)設(shè)定

            圖2中,電阻R1用來設(shè)定LT3782的開關(guān)頻率,LT3782的開關(guān)頻率在150~500 kHz之間可編程。這里選取開關(guān)頻率為250 kHz,參照圖3取電阻值R1=75 kHz。

          LT3782開關(guān)頻率與設(shè)定電阻值關(guān)系圖

            參照LT3782數(shù)據(jù)手冊,通過輸入/輸出電壓關(guān)系和占空比可以推算出N溝道場效應(yīng)管的峰值電流約為15 A。通過設(shè)定電阻R8和R10的阻值可以設(shè)定電源的限制電流,避免電源電流過大,燒壞后面電路。LT3782的SENSE管腳的域值電壓為60 mV,因而電阻R8和R10的阻值為0.004 Ω。

            輸出電壓是通過設(shè)定電阻R13,R7和R11的比例關(guān)系來設(shè)定的,LT3782的FB腳電壓為2.44 V參考電壓,這樣輸出電壓可以通過下式計算:

          公式

            汽車電瓶的過放電保護是通過設(shè)定該電源的最低工作電壓實現(xiàn)的。當(dāng)LT3782的RUN管腳電壓高于2.45 V時,該電源才能正常工作,通過電阻R6和R9的分壓,使汽車電瓶電壓在大于10 V時,該電源才能正常工作,避免了電瓶的過放電。

            3 電路測試

            為了驗證該性能,采用如圖4所示的方法進行驗證。因為該電源的輸入電流較大,輸入的直流電源采用安捷倫的6574A-J07。它的輸出電流最高可達42 A,輸出電壓在O~50 V范圍內(nèi)可調(diào),輸出負載采用建伍的PEL102-201,通過它可以直觀地看到輸出電壓和電流情況。經(jīng)過驗證,該電路完全滿足使用單位需求。

          LT3782開關(guān)電源測試電路

            4 結(jié) 語

            基于美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782,設(shè)計了一款大電流輸出的升壓型DC/DC模塊。該模塊在12 V汽車電瓶供電下,根據(jù)需要可以提供高達7 A電流的24 V,18.5 V等多種輸出,由于采用兩相DC/DC新技術(shù),達到90%以上。比電源經(jīng)過轉(zhuǎn)換到交流220 V后,再轉(zhuǎn)換成所需電壓的方法,效率明顯提高,符合當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會的發(fā)展方向,實用性更強。



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