直流-直流开关变换器的制造方法

文档序号:8489616阅读:498来源:国知局
直流-直流开关变换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及变换器技术,尤其设及一种直流-直流开关变换器。
【背景技术】
[0002] 由于直流-直流值irectQirrent-DirectQirrent,简称为;DC-DC)开关变换器 正常工作的情况下,母线输入的电压会有正常电压和欠压,当母线输入的电压为正常电压 时,DC-DC开关变换器正常工作,并且输出最大功率,当母线电压输入的电压为欠压时,会 通过欠压保护电路进行保护,也即,当电压低到一定值时,断开母线,从而达到保护DC-DC 开关变换器的作用,当DC-DC开关变换器工作在母线输入电压为正常电压和欠压之间时, 就需要限制输出功率,因为如果不限制DC-DC开关变换器的输出功率,DC-DC开关变换器 还是需要输出最大功率,将导致输入电流升高,长时间通过高电流将使功率开关器件发热 量升高,比如;金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,简称为;MOS阳T)或绝缘栅双极型晶体管((InsulatedGateBipolar Transistor,简称为;IGBT)等,从而导致过温烧坏开关器件,导致DC-DC开关变换器损坏。
[0003] 目前大多DC-DC开关变换器限功率由软件完成,单片机检测母线电压信号,如果 母线电压满足限功率的条件单片机发出命令做出限功率操作。
[0004] 但是单片机的检测信号容易受干扰导致软件误判,从而导致DC-DC开关变换器通 过的电流依然为过高的电流,最终导致DC-DC开关变换器损坏。

【发明内容】

[0005] 本发明实施例提供一种直流-直流开关变换器,W克服现有技术中,单片机检测 的信号受到干扰而导致的直流-直流开关变换器中通过的电流过大的问题。
[0006] 本发明第一方面提供一种直流-直流开关变换器,包括:
[0007] 原边电路,用于将动力电池对应的第一电压输出至变换电路;
[0008] 所述变换电路,用于根据预设降压比和占空比将所述第一电压降低至副边电路对 应的第二电压,并将所述第二电压输出至所述副边电路,所述第二电压为所述直流-直流 开关变换器的输出电压;
[0009] 所述副边电路,用于将接收的所述第二电压输出至蓄电池负载,W使所述蓄电池 负载充电,并将所述第二电压对应的第二电压采样信号W及所述蓄电池负载的充电电流对 应的充电电流采样信号输出至变换器控制调节电路;
[0010] 所述变换器控制调节电路,用于在所述第一电压下降时,根据接收的所述第二电 压采样信号和所述充电电流采样信号降低所述原边电路对应的第一电流,W降低所述原边 电路的输出功率。
[0011] 结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述变换器控制调节电 路,包括:
[0012] 变换器控制巧片,
[0013] 所述变换器控制巧片的电压反馈管脚用于接收所述第二电压采样信号,并根据所 述第二电压信号的变化调节输出管脚的输出脉冲带宽技术PWM波的占空比。
[0014] 结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式 中,所述变换器控制调节电路,还包括:
[0015] 电流采样传感器,所述电流采样传感器用于采样所述充电电流得到所述充电电流 采样信号,将所述充电电流采样信号转换为第=电压,将所述第=电压通过运算放大器输 出至所述变换器控制巧片的电流取样管脚。
[0016] 结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第=种可能的实现方式 中,所述变换器控制调节电路还包括:
[0017] 运放电路和第一调节电路,
[001引所述运放电路的同相输入端与电源电压连接,所述运放电路的反相输入端与所述 电流采样器的输出端和所述运放电路的输出端连接,用于将所述第=电压进行负反馈,所 述运放电路的输出端与所述变换器控制巧片的电流取样管脚连接,用于将所述第=电压的 负反馈结果输出至所述变换器控制巧片的电流取样管脚。
[0019] 所述第一调节电路的输入端连接变换器控制巧片的输出管脚,所述第一调节电路 的输出端与所述运放电路同相输入端连接,用于调节所述运放电路的同相输入端的电压。
[0020] 结合第一方面的第=种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式 中,所述运放电路包括:
[0021] 运算放大器的输出端与所述变换器控制巧片的电流取样管脚连接,所述运算放大 器的同相端分别与第一调节电路连接和电源电压连接,所述运算放大器的反相端分别与所 述电流采样传感器的输出端和所述运算放大器的输出端连接。
[0022] 结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式 中,所述运放电路包括:
[0023] 所述运算放大器的同相端分别与第一电阻的一端和第二电阻的一端连接,所述第 一电阻的另一端与电源电压连接,所述第二电阻的另一端接地;
[0024] 所述运算放大器的反相端分别与第=电阻的一端和第四电阻的一端连接,所述第 S电阻的另一端与电流传感器的输出端连接;
[0025] 所述运算放大器的输出端分别与所述第四电阻的另一端和第五电阻的一端连接, 所述第五电阻的另一端与变换器控制巧片的电流取样管脚连接,第六电阻的一端与所述第 五电阻的另一端连接,所述第六电阻的另一端接地。
[0026] 结合第一方面的第五种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式 中,所述第一调节电路包括:
[0027] 二极管的阴极与所述变换器控制巧片的输出管脚连接,所述二极管的阳极与电容 的一端、第走电阻的一端和第八电阻的一端连接,所述第走电阻的另一端与电源电压连接, 所述第八电阻的另一端与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接,所述电容的另 一端接地。
[002引结合第一方面、第一方面的第一至第六种可能实现方式中的任一种可能的实现方 式,在第一方面的第走种可能的实现方式中,所述变换器控制巧片为UC3844巧片。
[0029]本发明中,原边电路将动力电池对应的第一电压输出至变换电路,变换电路根据 预设降压比和占空比将第一电压降低至副边电路对应的第二电压,并将第二电压输出至副 边电路,第二电压为直流-直流开关变换器的输出电压,然后副边电路将接收的第二电压 输出至蓄电池负载,W使蓄电池负载充电,并将第二电压对应的第二电压采样信号W及蓄 电池负载的充电电流对应的充电电流采样信号输出至变换器控制调节电路,最后变换器控 制调节电路在第一电压下降时根据接收的第二电压采样信号和充电电流采样信号降低原 边电路对应的第一电流,W降低原边电路的输出功率。其中,在第一电压下降时,变换器控 制调节电路会根据采集到的信号迫使原边电路的输入电流降低,从而降低了直流-直流开 关变换器中流经的电流,有效提高了直流-直流开关变换器的使用寿命。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发 明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可W 根据该些附图获得其他的附图。
[0031] 图1所示为本发明实施例提供的直流-直流开关变换器的结构示意图;
[003引图2所不为UC3844巧片的不意图;
[0033] 图3所示本发明另一实施例提供的DC-DC开关变换器的结构示意图;
[0034] 图4所示为运放电路的具体结构示意图;
[0035] 图5所示为第一调节电路的具体结构示意图;
[0036] 图6所示为变换器控制调节电路的整体结构示意图;
[0037] 图7所示为本发明另一实施例提供的DC-DC开关变换器的拓扑图。
【具体实施方式】
[003引为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例 中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0039] 图1所示为本发明实施例提供的直流-直流开关变换器的结构示意图,如图1所 示,该直流-直流开关变换器包括:
[0040] 原边电路101,用于将动力电池对应的第一电压输出至变换电路102 ;
[0041] 变换电路102,用于根据预设降压比和占空比将第一电压降低至副边电路 103对应的第二电压,并将第二电压输出至副边电路,第二电压为直流-直流值irect 化rrent-Direct化rrent,简称为;DC-DC)开关变换器的输出电压;
[0042] 副边电路103,用于将接收的第二电压输出至蓄电池负载104,W使蓄电池负载 104充电,并将第二电压对应的第二电压采样信号W及蓄电池负载104的充电电流对应的 充电电流采样信号输出至变换器控制调节电路105 ;
[0043] 变换器控制调节电路105,用于在第一电压下降时根据接收的第二电压采样信号 和充电电流采样信号降低原边电路101对应的第一电流,W降低原边电路101的输出功率。
[0044] 本发明实施例提供的直流-直流开关变换器,包括;原边电路将动力电池对应的 第一电压输出至变换电路,变换电路根据预设降压比和占空比将第一电压降低至副边电路 对应的第二电压,并将第二电压输出至副边电路,第二电压为直流-直流开关变换器的输 出电压,然后副边电路将接收的第二电压输出至蓄电池负载,W使蓄电池负载充电,并将第 二电压对应的第二电压采样信号W及蓄电池负载的充电电流对应的充电电流采样信号输 出至变换器控制调节电路,最后变换器控制调节电路在第一电压下降时根据接收的第二电 压采样信号和充电电流经过采样信号降低副边电路对应的第一电流,W降低原边电路的 输出功率。其中,在第一电压下降时,变换器控制调节电路会根据占空比变化重新设置直 流-直流开关变换器输出至蓄电池负载的最大电流W降低蓄电池负载对应的充电电流,从 而降低直流-直流开关变换器的输出功率,从而迫使原边电路的输入电流在输入电压下降 的情况下不增大,保护了原边电路中的开关管(MOSFET,IGBT等)不因大电流而烧坏,有效 提高了直流-直流开关变换器的使用寿命。
[0045] 进一步的,由于UC3844是一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器巧片,由 该集成电路构成的开关稳压电源与一般的电压控制型脉宽调制开关稳压电源相比具有外 围电路简单、电压调整率好、频响特性好、稳定幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁定 等优点。因此,为了实现变换器控制调节电路105降低第一电
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