本申请提供了一种车用多功能电源，包括：IGBT模块，用于进行AC/DC转换以及DC/AC转换（如回馈电网放电等）；双向推挽振荡电路，包括第一推挽电路，高频振荡电路和第二推挽电路，其中，第一推挽电路用于将从IGBT模块输出的直流电压转换为交流电压和将从高频振荡电路中抽取的交流电压转换为直流电压并反馈给IGBT模块；高频振荡电路用于在50kHz或更高的频率下通过脉宽调节对交流电压进行改变；第二推挽电路用于将经高频振荡电路改变的交流电压转换为直流电压和将从负载中抽取的直流电压转换为交流电压并反馈给高频振荡电路；以及IGBT驱动器，用于经由单片机的闭环控制对IGBT模块、第一推挽电路和第二推挽电路中的各开关元件进行通断控制，使得电源输出稳定在预期值。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电源领域。更具体来说，本申请涉及节能型车用多功能电源。
技术介绍
在汽车的生产、测试等过程中，一般希望车用(试验)电源能提供200多安培12 13.5伏的启动马达用大电流，对汽车电瓶进行充电的电源以及12 16V的车辆试验用大电流电源等。在现有技术中，通常采用低频电压器以非开关的方式进行电源电压转换来实现车用(试验)电源。然而，由于该试验电源采用低频电压器进行电源转换，所以效率不高，体积过于庞大臃肿并且对散热有较高的要求。又由于该试验电源采用非开关的方式工作，其稳压效果不佳并且负载对电源的电压影响较大。另外，存在对汽车电瓶进行规范方式下的充放电工作的电源(即其不但可以提供定电压方式下的电流脉冲，又可以提供电压调节方式)的需求。还存在提供大功率车载逆变电源的需求。
技术实现思路
本申请的目的之一在于提供一种改进的节能型车用多功能电源。根据本申请的一个方面，提供了一种车用多功能电源，包括:IGBT (绝缘栅双极晶体管)模块，用于进行AC/DC转换以及DC/AC逆变(例如回馈电网放电等)；双向推挽振荡电路，包括第一推挽电路，高频振荡电路和第二推挽电路并且第一推挽电路和第二推挽电路分别耦合在高频振荡电路的两边，其中，所述第一推挽电路用于将从所述IGBT模块输出的直流电压转换为交流电压和将从高频振`荡电路中抽取的交流电压转换为直流电压并反馈给IGBT模块；所述高频振荡电路用于在50kHz或更高的频率下通过脉宽调节对交流电压进行改变；所述第二推挽电路用于将经高频振荡电路改变的交流电压转换为直流电压和将从负载中抽取的直流电压转换为交流电压并反馈给高频振荡电路；以及IGBT驱动器，用于经由单片机的闭环控制对IGBT模块、第一推挽电路和第二推挽电路中的各开关元件进行通断控制，使得电源输出稳定在预期值。根据本申请的另一个方面，提供了一种双向推挽振荡电路，包括第一推挽电路，高频振荡电路和第~■推挽电路，第一推挽电路和第~■推挽电路分别稱合在闻频振荡电路的两边，其中，所述第一推挽电路用于将输入的直流电压转换为交流电压和将从高频振荡电路中抽取的交流电压转换为直流电压；所述高频振荡电路用于在50kHz或更高的频率下对交流电压进行改变；所述第二推挽电路用于将经高频振荡电路改变的交流电压转换为直流电压和将从负载中抽取的直流电压转换为交流电压并反馈给高频振荡电路。与现有技术相比，本申请至少具有如下优点:第一，在本申请中，车用多功能电源采用开关工作方式，使得能够得到稳定的电压输出；第二，在本申请中采用高频振荡电路取代现有技术的低频变压器，实现了转换效率、重量、体积等方面质的提高；第三，在本申请的一个实施方式中，在单片机的控制下，车用多功能电源的稳压效果进一步提高并且电源使用范围扩大；第四，本申请的车用多功能电源采用全新的电路设计，增加了回馈电网放电功能，使得该电源更为节能并且能够用于更为精确的电瓶试验。附图说明图1是根据本申请的一个实施例的车用多功能电源的结构框 图2是根据本申请的另一个实施例的车用多功能电源的结构框 图3 Ca)是根据本申请的一个实施例的IGBT模块的电路 图3 (b)是根据本申请的一个实施例的IGBT模块工作在AC/DC转换时的等效电路图；图4是根据本申请的一个实施例的IGBT模块工作在DC/AC逆变(例如回馈电网放电等)时的电流流向不意 图5是根据本申请的一个实施例、经IGBT模块AC/DC转换后的电压输出示意 图6是根据本申请的一个实施例、经IGBT模块AC/DC转换和电解电容滤波后的电压输出示意 图7是根据本申请的一个实施例的双向推挽振荡电路的电路 图8是根据本申请的一个实施例的车用多功能电源的电路图。具体实施例方式下面介绍的是本专利技术的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本专利技术的基本了解，并不旨在确认本专利技术的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。图1是根据本申请的一个实施例的车用多功能电源的结构框图。该车用多功能电源包括:IGBT模块110、双向推挽振荡电路120以及IGBT驱动器130。IGBT模块110用于进行AC/DC转换以及DC/AC逆变(例如回馈电网放电等)。双向推挽振荡电路120进一步包括第一推挽电路121、高频振荡电路122和第二推挽电路123，第一推挽电路121用于将从IGBT模块110输出的直流电压转换为交流电压和将从高频振荡电路中抽取的交流电压转换为直流电压并反馈给IGBT模块。高频振荡电路122用于在50kHz或更高的频率下例如通过脉宽调节等对交流电压进行改变。第二推挽电路123用于将经高频振荡电路122改变的交流电压转换为直流电压和将从负载(未示出)中抽取的直流电压转换为交流电压并反馈给高频振荡电路122。IGBT驱动器130用于例如经由单片机的闭环控制等对IGBT模块110、第一推挽电路121和第二推挽电路123中的各开关元件进行通断控制，使得电源输出稳定在预期值。在一个具体的实现中，IGBT驱动器可采用SPWM和SPM结合的方式来对IGBT模块110、第一推挽电路121和第二推挽电路123中的各开关元件进行通断控制。例如，可采用SPWM的方式对IGBT模块110和第一推挽电路121中的各开关元件进行通断控制，而同时采用SPM的方式对第二推挽电路123中的各开关元件进行通断控制，等等。所谓SPWM(Sinusoidal PWM),就是在脉冲宽度调制(PWM)的基础上改变调制脉冲方式，使得脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。可以采用多种方案来实现SPWM: 1.等面积法 该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释。采用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波，然后计算各脉冲的宽度和间隔，并把这些数据存于微机中，通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断。由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点，可以准确地计算出各开关器件的通断时刻，其所得的波形很接近正弦波。2.硬件调制法 硬件调制法的原理是把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角形作为载波，当调制信号拨为正弦波时，所得到的就是SPWM波形。该方法实现比较简单，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对开关器件的通断进行控制，就可以生成SPWM波。3.软件生成法 由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易，因此，软件生成法也就应运而生。软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法，其有两种基本算法:自然采样法和规则采样法。在本申请的另一个实施例中，如图2所示，采用单片机160生成SPWM波来提供给IGBT驱动器130。在一种优选的实现中，单片机160可以是AVR单片机。AVR单片机是高速嵌入式单片机，内带模拟比较器，其I/O端口可用作模数转换器。它又有多个固定中断向量入口，可快速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车用多功能电源，包括：IGBT模块，用于进行AC/DC转换以及DC/AC逆变；双向推挽振荡电路，包括第一推挽电路，高频振荡电路和第二推挽电路并且第一推挽电路和第二推挽电路分别耦合在高频振荡电路的两边，其中，所述第一推挽电路用于将从所述IGBT模块输出的直流电压转换为交流电压和将从高频振荡电路中抽取的交流电压转换为直流电压并反馈给IGBT模块；所述高频振荡电路用于在50kHz或更高的频率下通过脉宽调节对交流电压进行改变；所述第二推挽电路用于将经高频振荡电路改变的交流电压转换为直流电压和将从负载中抽取的直流电压转换为交流电压并反馈给高频振荡电路；以及IGBT驱动器，用于经由单片机的闭环控制对IGBT模块、第一推挽电路和第二推挽电路中的各开关元件进行通断控制，使得电源输出稳定在预期值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张钊，姚烈，张家宁，周俊，李辉，李俊鹏，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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