Details

Предметом разработки и исследования являлся преобразователь постоянного напряжения, предназначенный для питания потребителей с напряжением 110 В, а также подзаряда аккумуляторной батареи увеличенного автономного хода. Цель работы – разработка высоковольтного преобразователя напряжения напряжением 110 В с использованием решений, применённых в базовом преобразователе с выходным напряжением 28 В, а также исследование его функционирования при помощи компьютерного моделирования. Результаты. В ходе выполнения работы, на основе рассмотренного базового преобразователя, а также топологий построения DC/DC преобразователей, рассчитанных на аналогичные мощности, была разработана функциональная схема высоковольтного преобразователя постоянного напряжения. На основании выбранной топологии сформулированы исходные требования к разработке силовой схемы, рассчитаны параметры высокочастотного силового трансформатора и выходного дросселя, выполнен расчёт конденсатора емкостного фильтра для сглаживания пульсаций на выходе, в качестве ключевых элементов принято решение об использовании силовой платы базового преобразователя, на которой располагаются силовые SIC MOSFET транзисторы, имеющие высокую скорость переключения, но при этом крайне низкие потери на переключение, что позволяет формулировать пониженные требования к радиатору охлаждения и в ряде случаев отказаться от принудительной его вентиляции. Описаны преимущества применённого оптического датчика напряжения, представлена его схема включения. На основании расчётов и выбранной структуры силовой части преобразователя выполнено исследование функционирования на основании разработанной компьютерной модели в программе PLEX.

The subject of the development and research was a DC voltage converter designed to power consumers with a voltage of 110 V, as well as recharge a battery with an increased autonomous travel. The purpose of the work is to develop a 110 V high–voltage voltage converter using solutions applied in a base converter with an output voltage of 28 V, as well as to study its functioning using computer modeling. Results. In the course of the work, based on the considered basic converter, as well as topologies for building DC/DC converters designed for similar capacities, a functional circuit of a high-voltage DC converter was developed. Based on the chosen topology, the initial requirements for the development of a power circuit are formulated, the parameters of a high-frequency power transformer and an output choke are calculated, a capacitive filter capacitor is calculated to smooth out output ripples, and a decision is made to use a power board of the base converter, on which power SIC MOSFET transistors with high switching speeds are located, but at the same time at the same time, extremely low switching losses, this makes it possible to formulate reduced requirements for the cooling radiator and, in some cases, to abandon its forced ventilation. The advantages of the applied optical voltage sensor are described, and its circuit diagram is presented. Based on the calculations and the selected structure of the power part of the converter, a functioning study was performed based on the developed computer model in the PLEX program.