新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 燃料电池车用大功率DC/DC变换器电磁兼容

燃料电池车用大功率DC/DC变换器电磁兼容

作者:时间:2010-01-06来源:网络收藏

  控制电路主要由电源模块、采样信号、通讯信号以及驱动模块组成,为防止相互间信号干扰,在设计电路的时候将其隔离,如图5所示。

  在FCEV用控制电路中,电源模块通常采用的是隔离型模块,实现了电源输入端和输出端的电气隔离。采样信号隔离包括电流采样隔离和电压采样隔离。通讯信号隔离采用光电耦合器HCPL0600来实现了CAN总线输入输出信号的光电隔离。FCEV用DC/DC输出功率较大,所以选用IGBT为功率开关管,而IGBT不同规格对应不同的驱动隔离方法。一般小功率IGBT采用TLP250驱动隔离,中等功率IGBT驱动多采用EXB841/840系列驱动隔离模块,而或超大功率IGBT可采用2SD315A模块来实现驱动隔离。实践证明,将各个功能模块隔离,可以大大降低控制电路各个模块之间的相互干扰,保证了信号传递的可靠性及信号处理的准确性。

  大功率DC/DC变换器软件程序抗干扰设计

  大功率DC/DC变换器通常采用DSP控制,软件程序的抗干扰性设计同样非常重要。大功率DC/DC变换器软件抗干扰主要从两个方面来考虑:DSP抗干扰技术和软件滤波抗干扰技术,前者主要是抵御因干扰造成的程序“跑飞”,后者主要是消除信号中的干扰以提高系统精度。

  DSP抗干扰技术

  在FCEV用大功率DC/DC变换器的运行中,一旦控制系统的DSP受干扰,将会导致非常严重的后果,甚至使整个电动汽车动力系统瘫痪,所以在设计实际系统时,均考虑万一出现干扰时,DSP系统自身的抵御措施。

  为了提高DSP的抗干扰性,在新型DSP控制器(如TMS320LF2407A)内部集成了看门狗定时器模块(WDT)[9],用于程序运行监视,是一种软硬件结合的抗程序跑飞措施。WDT硬件主体是一个用于产生定时T的计数器或单稳触发器,该计数器或单稳触发器基本独立运行,其定时输出端接至DSP的复位线,而其定时清零则由DSP软件控制。

  在正常情况下,程序启动WDT后,并在一定时时间T内将其清零复位,这样WDT的定时溢出就不会发生,如同睡眠一般不起任何作用。在受到干扰的异常情况下,CPU时序逻辑被破坏,程序执行混乱,不可能周期性地将WDT清零,这样当WDT的定时溢出时,其输出使DSP系统复位,CPU摆脱因一时干扰而陷入的瘫痪状态。

  软件滤波技术

  本文采用软件滤波技术对FCEV用大功率DC/DC变换器的采样数据进行处理。大功率DC/DC变换器将采集到的模拟量经过滤波后送至DSP控制器的A/D转换通道,通过软件编程启动A/D转换,将取得的采样值存入A/D内置寄存器中。

  DSP周围的干扰信号多呈毛刺形状,作用时间比较短。DSP对模拟量进行采样时,可对同一模拟量多次进行A/D转换,并将多次采样值暂存在内部数据区中。当多次采样结束后,采用数据平滑滤波算法和多次采样求均值的方法进行数据处理,这样可以增强软件程序抗干扰性,提高数据采样的准确度和精度。

  结语

  本文从大功率DC/DC变换器主要电磁干扰源及抑制措施、控制电路板的信号隔离以及软件程序的抗干扰设计三个方面对FCEV用大功率DC/DC变换器的性进行了研究,有效的解决了FCEV用大功率DC/DC变换器电磁干扰问题。采用上述设计的FCEV用大功率DC/DC变换器现已成功应用在由清华大学研制的城市客车上,各项技术指标均满足整车使用要求,运行效果良好。


上一页 1 2 3 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭