Nagy hatásfokú autóipari DC/DC tápegység tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Lazányi János Gyula
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A gépjárművekben megjelenő speciális fogyasztók és aktuátorok (LED-füzérek, 48V-os BLDC motorok), valamint a disszipáció csökkentése (lineáris feszültség-stabilizátorok kiváltása) miatt egyre nagyobb hangsúlyt kapnak a DC/DC tápegységek.

A diplomamunkám célja, hogy egy részletes és érhető áttekintést nyújtson az olvasó számára, az alapvető DC/DC konverter topológiákról és azok működését is ismertesse. Továbbá bemutatom a rezonáns struktúrákat és előnyeiket, a kapcsoló üzemű tápegységek tervezési nehézségeit, a lehetséges szabályozási stratégiákat és struktúrákat. Ajánlásokat teszek a tápegységekben felmerülő disszipációs veszteség csökkentésére és részletesen foglalkozok a legsűrűbben használt kapcsolóelem (MOSFET) működésével és a rajta disszipálódó teljesítmény számításával.

A részletes elméleti bemutatás után, ismertetem egy szinkron feszültségcsökkentő konverter tervezésének fázisait, beleértve a megfelelő alkatrészek kiválasztását, a kapcsolás megtervezését és NYÁK kialakítást. Ugyancsak bemutatom a tápegység szimulálási lehetőségét MATLAB-SIMULINK és PLECS segítségével, feszültség módú szabályozás esetére. A digitális szabályozást megvalósító TMS320F28035 harminckét bites (Digital Signal Processor, DSC) mikrovezérlőről, a Texas Instrument által fejlesztett fejlesztői környezetről és a tápegység tervezést segítő egyéb programokról is írok a dolgozatomba.

Bemutatom a tervezett konverter beágyazott szoftverének fejlesztési folyamatát és a szabályozási struktúra implementálását. Az elkészült feszültség módú szabályozás működését mérésekkel igazolom és leírom a kapcsoló üzemű tápegységek alapvető validálási méréseit.

Ezzel a demonstrátori célú DC/DC átalakítóval szeretném bemutatni a kapcsolóüzemű tápegységek előnyös tulajdonságait és egy jól érthető tervezési folyamatot. Összefoglalva, a diplomámban egy feszültségcsökkentő kapcsolóüzemű konvertert terveztem, amely teljesíti egy autóipari hardver elé támasztott követelményeket és teljesíti az előre definiált specifikációt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.