談新型降壓大電流車用 DC/DC 變換器

新型降壓大電流車用 DC/DC 變換器在新能源汽車中極為重要。它能把動力電池的高壓直流電轉成低壓直流電，給用電器供電和蓄電池充電。輸入端接動力電池高壓，輸出端連低壓用電器和蓄電池。

像迪龍新能源新發布的車載 DC/DC 變換器，采用全數字控制技術，自帶 CAN 通訊，優勢在功率密度、轉換效率和安全合規性。比如 DE3KS15-800S14RC 型號，輸入電壓 500 到 950Vdc，額定 800Vdc，最大輸入電流 5.2A，輸出電壓 12.6 到 15.4Vdc，額定 14Vdc，額定輸出電流 140A，額定輸出功率 2000W，效率≥92%，適用直流電壓范圍廣，能適配 800V 高壓平臺電動汽車動力電池，解決整車低壓用電問題，還有完善防護功能，直流輸入和輸出間隔離良好。

設計時要考慮多項技術指標，輸入輸出電壓范圍一般輸入 6 到 28V，輸出常見 5V、12V 等。輸出電流能力影響汽車電子系統功率需求，不同車輛選合適功率等級，乘用車常配 1.5KW、2KW，客車可能需 3KW、5KW。轉換效率很關鍵，先進的能達 90%甚至 95%以上。體積、重量和功率密度也得考慮，主流趨勢是集成來提高功率密度并減小體積。散熱方式有風冷和液冷，按系統需求選擇。成本要嚴格控制。還應具備工作穩定可靠、使用壽命長、安全性高、滿足復雜運行環境、IP67 防塵防水等特點。

常見拓撲結構有全橋 PWM 硬開關變換器、移相全橋 ZVS 變換器、LLC 變換器、雙向半橋 Buck/Boost 電路、隔離型雙向 DC/DC 變換器等。選型要根據整車低壓用電器功率核算，用電設備分連續、短時、隨機使用，不同工況和季節頻度系數和用電電流不同，夏季雨夜用電電流最大，選型要滿足并預留至少 1.2 倍額定功率。

設計、調試要嚴格參考國家標準 GB/T 20237 2021。面對新需求，核心電路設計要滿足車輛環境嚴苛要求，像對控制級電路創新優化，移除冗余設計，注重大電流下高效低功耗。車用電流需求通常幾安到幾十安，Buck 型零電流開關準諧振變換器利用零電流開關技術，消除寄生震蕩保穩定。PWM 變換控制電路用滯環比較，結合濾波器去諧波實現電壓跟隨控制。零偏置電壓比較器應用簡化結構提性能低功耗，兼顧效率和穩定性。結合脈沖調制特點設計新型的，提高全負載效率，進行多種低功耗設計，優化輕負載效率，對 IGBT 模塊零電流關斷保護，控制器的 PWM 用自反饋 PID 控制，PFM 用電壓反饋控制，最大電流達 50A。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）