响应天边编辑的号召,将自己最近做的实验贴一下,与大家分享一下。
一.实验原理
双有源桥式 (Dual Active Bridge,DAB)DC-DC电路拓扑如图1所示。
图1 DAB电路拓扑
双有源桥变换器作为一种高效率双向变换器拓扑,具有宽输入宽输出范围、控制简单、定频工作、电压电流应力小等优势。利用自身的寄生电感,可使变换器中所有开关器件均工作于零电压开关状态,提高变换器的效率。因此,在电动汽车、微电网、超级电容储能、新能源发电等能量双向流动的场合得到广泛应用。
二.实验过程
本次实验主要是对电路板进行调试,调试对象有控制板、驱动板,主电路板。
1. 测试驱动板的有效性。对控制板下载程序,控制板与驱动板通过光纤连接,用示波器测驱动板输出,即图2中HO1点输出的PWM波波形。再将驱动板与主电路板上的MOSFET连接,再测HO1点输出的PWM波波形。
2. 程序里添加死区,观察驱动板输出的PWM波是否存在死区。
3. 用万用表测主电路板是否有短路,在确定主电路板上无短路情况下,先给驱动板上电,再给主电路上电,测交流侧输出。
四.实验结果
1. 驱动板输出PWM波形
(a)未接MOSFET时的输出波形
结果分析:
从波形图上可知,驱动板输出高电平为14.4V,输出低电平为-8.6V。由图2驱动电路原理图可知,当驱动芯片6管脚输出高电平时,三级管T1导通,输出15V电压,当驱动芯片输出低电平时,三极管Q1导通,输出-9V电压。所以实验结果正确。
(b)驱动板接上MOSFET时输出波形
结果分析:
接上MOSFET时测驱动板输出电压,即侧MOSFET栅极和原极间的电压,由于开关器件的伏安特性,栅原电压变化时会存在上升时间和下降时间,所以此时输出波形会如上所示。
2.死区验证
添加死区时间10us,观察EPWM1的A、B口输出的波形。
结果分析:
EPWMx的A口和B口输出的波形是相反的,观察两个波形的上升点和下降点之间有明显的间隔,可知死区已经加上,可继续进行后续实验。
4.主电路调试
连接好线路,检查主电路板是否有短路,用双极性调制,即1、4管给相同信号,2、3管给与1、4管相反的信号,直流端输入5V电压,用示波器测交流端输出信号。
图4 主电路拓扑
测得结果如下:
结果分析:
波形图中高电平为4.7V,低电平为-4.7V,跟双极性调制的理论结果一致。
五.实验中遇到的问题
问题:测得驱动板一直输出-9V电压
解决:驱动输出一直没变化,考虑PWM波信后是否有问题。经检查,控制板没有输出PWM波信号,结合控制板电路原理图,控制板还需另外供5V电源。供上电源后,实验正常。