车载双管正激直流变换器的设计
3．2 变压器参数的设计
在双管正激直流变换器中，最大占空比应小于0．5。先假设最大占空比Dmax1=0．4，由公式：
计算出初级匝数为12匝，则次级匝数为6匝。磁芯中磁通密度最大变化量△B=0．1880．25，保证了磁芯不会饱和。
3．3 输出电感的设计
双管正激变换器输出电感工作在电流连续模式。所需电感量为：
式中：V1为电感输入端电压；D为占空比；f为开关频率；Io为输出电流；k=△I／2I为纹波系数，一般选取0．05。在该系统中，电感输入端电压为36 V，最大占空比为0．388，开关频率为70 kHz，输出电流为22 A，由式(3)可计算出所需最小电感量：
考虑到电感偏置后电感量会减小，输出电流纹波增大，增加输出电容的负担，电感实际取值90 μH。
3．4 MOS管以及二极管的选取
变换器工作在满载时，平均输入电流为5 A，峰值电流为7．5 A。变换器工作在截止状态时，MOS管承受的电压应力为输入电压值72 V。考虑选用IR公司的型号IRFP250及IRFP260，两者击穿电压均为200 V，能够承受72 V的电压应力。IRFP250的最大导通电流为30 A，导通电阻为0．075 Ω，满载时的导通损耗为4．22 W。IRFP的最大导通电流为50 A，导通电阻为0．04Ω，满载时的导通损耗为2．25 W。从导通损耗以及MOS管温升角度考虑，选用IRFP260。变换器工作在满载时，输出电流为22 A。次级整流与续流二极管选用肖特基二极管30CPQ100，其最大正向导通电流为30 A，导通压降小，为0．67 V，适合用作次级整流及续流二极管。
4 电路调试与性能分析
按照以上的参数研制了双管正激变换器样机，在调试过程中，会遇到以下几个问题：
(1)SG3525开始不工作。可通过减小启动电路来增大SG3525的供电电流，改变这一参数后就能够正常工作了。
(2)空载时输出电压不稳定。可以在输出并联一个电阻作为假负载，但这样会有损耗；另外还可以改变PI补偿电路中的电容，来改善系统的瞬态响应。
(3)负载增加时输出电压下降原因是实际电路中最大占空比没有达到设计的值，可以调节SG3525外围的RD阻值，来调整最大占空比的大小，使输出电压值稳定在14 V。
实际电路经测试，满载时最大占空比为37．77％，输出电压为13．64 V，输出电流为21．8 A，转换效率为85．71％，变换器满载时的实测波形图如图8所示。
PWM信号上升沿的时间小于下降沿的时间，是因为MOS管源漏极之间存在一个很小的寄生电容，MOS管关断时需妻对寄生电容进行充电。上管在导通时出现毛刺，因为上管驱动在上升沿处出现了毛刺现象。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/196157.htm
在不同负载情况下，变换器的输出电压与转换效率分别如图9和图10所示，可以看出转换效率随输出电压值会产生一些变化：当负载增大时输出电压有所减小，而效率却逐渐增加，但在最大负载时效率又有所下降。原因是控制电路的功耗是一定量，假设变压器初级绕组以及MOS管导通电阻的阻抗之和为Rp，电感与变压器次级绕组的阻抗之和为Rs，总损耗为：
当负载增加时，损耗以指数上升；转换效率在输出电流的某个值时达到最大，之后开始下降。设计完成的车载双管正激直流变换器实物图如图11所示，为了安全可靠地工作，变换器的外壳采用全封闭的铝合金结构，同时电路板上还注满硅胶，以增加变换器的散热性和抗震性。
5 结语
本车载双管正激直流变换器现已批量用于某电动汽车公司所生产的电动汽车上，经长时间运行，其工作稳定，输出电压精度高，输出电流大，转换效率高，取得了良好的经济效益和社会效益。
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