響應天邊編輯的號召,將自己最近做的實驗貼一下,與大家分享一下。
一.實驗原理
雙有源橋式 (Dual Active Bridge,DAB)DC-DC電路拓撲如圖1所示。
圖1 DAB電路拓撲
雙有源橋變換器作為一種高效率雙向變換器拓撲,具有寬輸入寬輸出范圍、控制簡單、定頻工作、電壓電流應力小等優勢。利用自身的寄生電感,可使變換器中所有開關器件均工作于零電壓開關狀態,提高變換器的效率。因此,在電動汽車、微電網、超級電容儲能、新能源發電等能量雙向流動的場合得到廣泛應用。
二.實驗過程
本次實驗主要是對電路板進行調試,調試對象有控制板、驅動板,主電路板。
1. 測試驅動板的有效性。對控制板下載程序,控制板與驅動板通過光纖連接,用示波器測驅動板輸出,即圖2中HO1點輸出的PWM波波形。再將驅動板與主電路板上的MOSFET連接,再測HO1點輸出的PWM波波形。
2. 程序里添加死區,觀察驅動板輸出的PWM波是否存在死區。
3. 用萬用表測主電路板是否有短路,在確定主電路板上無短路情況下,先給驅動板上電,再給主電路上電,測交流側輸出。
四.實驗結果
1. 驅動板輸出PWM波形
(a)未接MOSFET時的輸出波形
結果分析:
從波形圖上可知,驅動板輸出高電平為14.4V,輸出低電平為-8.6V。由圖2驅動電路原理圖可知,當驅動芯片6管腳輸出高電平時,三級管T1導通,輸出15V電壓,當驅動芯片輸出低電平時,三極管Q1導通,輸出-9V電壓。所以實驗結果正確。
(b)驅動板接上MOSFET時輸出波形
結果分析:
接上MOSFET時測驅動板輸出電壓,即側MOSFET柵極和原極間的電壓,由于開關器件的伏安特性,柵原電壓變化時會存在上升時間和下降時間,所以此時輸出波形會如上所示。
2.死區驗證
添加死區時間10us,觀察EPWM1的A、B口輸出的波形。
結果分析:
EPWMx的A口和B口輸出的波形是相反的,觀察兩個波形的上升點和下降點之間有明顯的間隔,可知死區已經加上,可繼續進行后續實驗。
4.主電路調試
連接好線路,檢查主電路板是否有短路,用雙極性調制,即1、4管給相同信號,2、3管給與1、4管相反的信號,直流端輸入5V電壓,用示波器測交流端輸出信號。
圖4 主電路拓撲
測得結果如下:
結果分析:
波形圖中高電平為4.7V,低電平為-4.7V,跟雙極性調制的理論結果一致。
五.實驗中遇到的問題
問題:測得驅動板一直輸出-9V電壓
解決:驅動輸出一直沒變化,考慮PWM波信后是否有問題。經檢查,控制板沒有輸出PWM波信號,結合控制板電路原理圖,控制板還需另外供5V電源。供上電源后,實驗正常。