一種車(chē)載充電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源的EMC仿真分析
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時(shí)間：2012-08-27
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
交流輸入后接EMI濾波器，來(lái)抑制充電器產(chǎn)生的高次諧波，以符合相應(yīng)的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，EMI濾波器可以有效衰減來(lái)自于電網(wǎng)的干擾，提高充電器的抗干擾性能。由于有源功率因數(shù)校正(APFC)電路輸出端的濾波電容較大，在開(kāi)機(jī)瞬間有較大的浪涌電流，沖擊甚至燒毀整流橋，所以需串聯(lián)限流電阻，抑制浪涌電流，在電容充電穩(wěn)定后控制繼電器短路限流電阻。
在整流橋后，采用ICE2PCS01構(gòu)成平均電流控制的APFC電路，實(shí)現(xiàn)輸入電流波形正弦化，與電壓同相，使輸入功率因數(shù)92％，降低了電源對(duì)電網(wǎng)的干擾，滿(mǎn)足了現(xiàn)行諧波限制標(biāo)準(zhǔn)。由于APFC的穩(wěn)壓作用，使得后級(jí)的DC／DC變換電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定，提高了控制精度和效率。
DC／DC變換電路采用半橋式拓?fù)??？刂菩酒琒G2525產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)光耦隔離耦合后驅(qū)動(dòng)半橋電路中的功率開(kāi)關(guān)。單片機(jī)控制選通電壓或電流信號(hào)給SG2525，來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流充電。
2．2 系統(tǒng)連接示意圖
如圖3所示，該充電器系統(tǒng)主要由4塊電路板組成，其中包括AC-DC電路板，DC-DC電路板，供電電路板和控制板。各電路板間的接口連接示意圖如圖3所示，交流市電輸入AC-DC板，經(jīng)橋式整流后，由DC+、DC-兩個(gè)連接端子與DC-DC板上的DC+及DC-端子相連接。DC-DC電路板上主要實(shí)現(xiàn)前級(jí)的APFC變換以及后級(jí)的半橋式變換，實(shí)現(xiàn)鉛酸電池的無(wú)損傷快速充電。BAT+和BAT-分別連接鉛酸電池的正極和負(fù)極，整個(gè)電路系統(tǒng)的供電由供電電路板提供，其中DC-DC電路板通過(guò)副邊供電輸入端P5、原邊供電輸入端P4與內(nèi)部供電板相連接，而整個(gè)充電過(guò)程的控制及顯示信號(hào)由DC-DC板上的單片機(jī)控制信號(hào)輸入接口P3與控制板進(jìn)行信號(hào)傳遞。對(duì)于一些外掛元件，由P_CTR1控制信號(hào)與功率繼電器的控制線(xiàn)相連接，S_CTRL與軟啟動(dòng)繼電器的控制線(xiàn)相連接，F(xiàn)AN與機(jī)殼上的交流風(fēng)扇相連接，P_SW為整個(gè)系統(tǒng)功率回路的通斷接口，Rtemp則為散熱器溫度檢測(cè)傳感器的接口。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/176376.htm
3 仿真與分析
采用Hypelynx電路仿真軟件，對(duì)系統(tǒng)最可能出現(xiàn)EMI問(wèn)題的DC-DC變換部分進(jìn)行建模。目前Hyperlynx是應(yīng)用最為廣泛的電路完整性與電磁兼容性仿真軟件。具有操作容易、易于掌握的特點(diǎn)。可以在PCB制作之前盡可能地發(fā)現(xiàn)并解決隱藏的信號(hào)完整性和電磁兼容性問(wèn)題，最大限度地減小產(chǎn)品設(shè)計(jì)失敗的概率，提高電路系統(tǒng)工作的可靠性，從而縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。HyperLynx的。BoardSim支持信號(hào)完整性分析、串?dāng)_分析和電磁兼容性分析。本節(jié)以充電系統(tǒng)中DC-DC變換部分的PCB設(shè)計(jì)為例，對(duì)其關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真分析，根據(jù)前面提出的設(shè)計(jì)方法，利用Boardsim分析設(shè)計(jì)中的信號(hào)完整性、電磁兼容性和串?dāng)_問(wèn)題，生成串?dāng)_強(qiáng)度報(bào)告，區(qū)分并解決串?dāng)_問(wèn)題。
評(píng)論