在汽车电子领域,实现高设备可靠性是一项基本要求。操作典型的汽车负载(例如灯泡或伺服电机)会给设备本身带来很大的热应力,因为这些负载具有高浪涌电流、长关断时间和高电感。因此,切换这些负载意味着高开关损耗、长时间的开启和关闭瞬态以及严重的过热。开关将循环数千次甚至数百万次,相应的功率循环将引起热机械性能下降,最终导致电气故障。因此,有必要正确模拟此类功率循环以提高设备可靠性并了解故障机制,特别是准确的热模型是得出所有后续电热和热机械结论的第一步。
电源单元的输入来自交流电网,范围为 85 V AC ~ 265 V AC。保险丝 F1 直接连接到输入线,以保护系统,防止因任何故障而导致过大电流进入系统电路。接下来是压敏电阻 VAR1,它连接在输入端,用于在线路浪涌瞬变期间吸收过多的能量。桥式整流器 BR1 将交流输入整流为直流电压,由大电容 C1 和 C2 滤波。电阻 NTC1 不仅可以降低启动时的浪涌电流,还可以帮助降低线路浪涌瞬变期间大电容 C1 和 C2 上的电压升高。电感器 L1 和电容器 C1 和 C2 形成 π 滤波器以衰减 EMI 噪声。
额定负载电流 (2) 70 3 J A 44 88 1 0 6 浪涌电流 (3) A 1 1 1 1 5 5 1 6 4 1 4 6 199 2 1 7 风扇电机尺寸 KW 2x0.53 2x0.53 2x1.3 2x1.3 4x0.53 4x1.3 l-an 速度 Rev/sec.10.8 12.1 蒸发器水容量 升 45 45 40 62 66 95 R22 运行充注量 3B a a 千克 至 1 8 1 9 34 单位运行重量 千克 750 860 920 1'�I'10 1 380 Ioou (1) 一套 2 台歧管折叠式压缩机 尺寸 102、103、104,2 套尺寸 205 - 206 - 207 12) 415/3150,5 ba 吸入压力, 25 ba 排气压力 (3) 一个或三个压缩机运行,最后一个压缩机启动。
-4.0V 至 -6.5V(100mV/Step)驱动能力高达 120mA ±1.5% 输出电压精度 出色的线路调整率 轻载时具有 PFM 模式的开关电容 适用于轻载的高级省电模式 可编程有源放电 支持 I2C 兼容接口 集成补偿和反馈电路 1uA 关断电源电流 升压电流模式操作 逐周期电流限制 内部软启动可防止浪涌电流 欠压锁定 过温保护 1.4MHz 固定开关频率 专有的开关损耗降低技术 小解决方案尺寸 符合 RoHS 和绿色标准 节省空间的 15 球 WLCSP(1.17mm x 1.97mm)封装 -40 ℃ 至 +85 ℃ 温度范围
本文旨在详细研究非反相降压-升压转换器的评估和特性。为了改善降压-升压转换器在三种工作模式下的行为,我们提出了一种基于峰值电流控制的架构。使用三模式选择电路和软启动电路,该转换器能够扩大功率转换效率并减少反馈回路的浪涌电流。建议的转换器设计为以可变输出电压运行。此外,我们使用导通电阻低的 LDMOS 晶体管,这适用于 HV 应用。结果表明,与其他架构相比,所提出的降压 - 升压转换器的性能更完美,并且它使用 0.18 µ m CMOS TSMC 技术成功实现,输出电压调节为 12 V,输入电压范围为 4-20 V。在负载电流为 4 A 时,降压、升压和降压-升压三种工作模式的功率转换效率分别为 97.6%、96.3% 和 95.5%。
除了基本的 ON/OFF 电源切换之外,典型的 SSPC 还提供许多保护功能,包括快速短路保护,使电路停用时间达到 1 mS 左右。电路停用涉及在 500 µS 至 1mS 的时间内逐渐移除通道的开关 MOSFET 栅极驱动,以最大限度地减少 EMI 辐射。参考图 1,对于过载保护,SSPC 实施“I 平方 t”(I 2 t)检测方法来保护电线和负载,同时仍可防止高浪涌电流切换到电机、螺线管、电容负载(如电子电源)或白炽灯泡负载,从而导致“误跳闸”。借助 I 2 t 保护,当测量的负载电流为额定电流的十倍或更多时,SSPC 将立即跳闸。对于较低的电流值,SSPC 的处理器会执行连续计算,从而导致在负载电流为额定值一至十倍的过载情况下跳闸时间更长。
表 4 的注释:1. 必须注意适当的电流降额,以将结温保持在最高允许结温以下。2. 如果满足以下条件,则由于电源从交流 (AC) 转换为直流 (DC) 而产生的残余周期性变化(也称为“纹波”)是可以接受的: – 纹波电流的频率为 100Hz 或更高 – 每个周期的平均电流不超过最大允许直流正向电流 – 纹波的最大幅度不超过最大峰值脉冲正向电流 3. 占空比 ≤ 50%,脉冲宽度为 5 毫秒。4. 如果这些事件的持续时间不超过 10 毫秒,反向电压的幅度不超过 5V,反向电流小于 220uA,则由于电气开关或电源中断而产生的瞬态反向电压和浪涌电流是可以接受的。5. 最长 10 秒的最大 5V 反向电压是可接受的使用寿命开始的一次性测试条件。
摘要 — 本文介绍了我们对基于逆变器的资源 (IBR) 驱动的电网黑启动的研究结果。介绍了四种具有不同设置的潜在黑启动配置。为了评估四种配置中 IBR 驱动黑启动的技术可行性,在 MATLAB Simulink/Simscape 环境中使用可变电阻开发了模拟限流逆变器操作的逆变器行为模型。逆变器模型通过变压器和输电线连接到感应电机以模拟其启动。仿真结果表明,即使由于物理限制,逆变器的电流供应能力有限,IBR 也可以在某些条件下黑启动电机。结果还表明,通过使用软启动技术(例如斜坡电源电压),可以降低浪涌电流,从而扩大 IBR 可以提供黑启动支持的条件。不同场景的模拟结果引发了讨论和关键要点,这可能对进一步的 IBR 驱动黑启动研究很有价值。
AP1313 需要适当的输入电容来在阶跃负载瞬变期间提供电流浪涌,以防止输入电压轨下降。因为从电压源或其他大容量电容到 VIN 引脚的寄生电感限制了浪涌电流的斜率,所以寄生电感越大,输入电容就越大。超低 ESR 电容(如陶瓷芯片电容)和低 ESR 大容量电容(如固体钽电容、POSCap 和铝电解电容)都可以用作 VIN 的输入电容。对于大多数应用,建议的 VIN 输入电容至少为 10µF。但是,如果不关心输入电压的下降,输入电容可以小于 10µF。输出电容 AP1313 专门设计用于与低 ESR 陶瓷输出电容配合使用,以节省空间。建议使用电容至少为 4.7µF 且 ESR 大于 1mΩ 的陶瓷电容。大输出电容可以降低噪音并改善负载瞬态响应。图 2 显示了允许的 ESR 范围与负载电流和输出电容的关系。
