大功率充电机(充电桩)发热分析
2015-3-12 11:32 查看: 1610大功率充电机(充电桩)的散热问题一直是设计者最为头疼的问题,在全桥尤其是半桥上尤为突出。总的来说大功率充电机(充电桩)的发热不见有以下四个个。开关管部分发热,输出整流部分发热,变压器发热,储能电感发热。
开关电源部分发热,由输入的交流点通过整流桥整流后进入开关管进行一定频率一定占空比的高频输出。在此过程是直流直接被不断的轮流“斩断”在此过程会发出大量热量。如果温度靠近开关管结温度时会使得开关管管不断,下半个周期另外一组开关管会开启,使得两组开关管直接短路而烧毁。如果大功率充电机(充电桩)输出功率和输出电流不和机器温度呈线性关系时应考虑设计参数是否恰当。主要考虑的方面有:变压器参数,大功率充电机(充电桩)的工作频率,最大占空比,死区时间,驱动电源拖尾等
整流部分发热通常是和大功率充电机(充电桩)的输出电流呈正比的。输出的电流越大那么大功率充电机(充电桩)的温度也应越高。在设计时应按客户定制的输出电压选择整流元件。如果输出的电压较低可以考虑肖特基二极管,肖特基二极管的压降较小,发热量较小。但是其耐压较小,所以不适合高电压机器。
变压器发热主要是输出功率的增加,变压器没来得及输出的能量与下一波输入能量对碰。除此之外还有变压器容量不足涡旋现象等。当变压器温度达到150℃时会出现消磁现象,变压器的电感量突然消失,使得变压器不再向外传输能量,从而变压器输入两端直接短路,烧毁开关管。
电感发热注意来源于电感量过大。但是在设计时也应考虑如果输出储能效果,否则输出电压会不稳定,导致环路震荡,有烧机危险。
设计永远没有十全十美,只能在这几个方面寻求一个平衡点,使得大功率充电机(充电桩)的各个部分和元件最大发挥其功效。