一种高效率隔离DCDC转换电路的制作方法

文档序号:11708750阅读:1477来源:国知局

本实用新型涉及一种高效率隔离DCDC转换电路。



背景技术:

随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律,电动汽车作为新能源战略和智能电网的重要组成部分,必将成为今后中国汽车工业和能源产业发展的重点。目前,运用在低速电动汽车中的电机驱动器,通常使用非隔离的降压电路给驱动器中的逻辑控制电路供电,但是这种电路效率低,发热量大,对驱动器系统的稳定性造成干扰,对能源造成浪费。



技术实现要素:

本实用新型为了弥补现有技术的不足,提供了一种高效率隔离DCDC转换电路电路,使用高效率的隔离降压转换电路,不需要外部功率器件,电路结构便捷空间利用率高,发热量小,便于扩展驱动器中使用隔离驱动逆变电路,提高了产品安全性和能源的利用率,解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:

一种高效率隔离DCDC转换电路,包括输入端与电池组的正极相连的DCDC开关驱动电路,DCDC开关驱动电路的输出端与变压器T1的原边线圈的同名端相连,在变压器T1的原边线圈侧还设有用于吸收尖峰电流的尖峰吸收电路,在变压器T1的副边线圈侧设置用于反馈输出电压情况的光耦反馈电路,在变压器T1与输出电压端之间还设有稳压电路。

所述DCDC开关驱动电路包括一内置场效应管的三端离线式脉宽调制开关驱动芯片U1,所述U1三端离线式脉宽调制开关驱动芯片U1为TOP256PN芯片,芯片U1的2号引脚与光耦ISO1的输出端1号引脚相连,并通过串联的电阻R4和电容C4接地,U1的4号引脚与变压器T1原边线圈的同名端相连,1号引脚通过电阻R1接到电池组的正极,U1的5号引脚、6号引脚、7号引脚和8号引脚均接地。

所述尖峰吸收电路包括二极管D30,二极管D30的正极与变压器T1原边线圈的同名端连接,二极管D30的负极与一电阻R3相连,R3另一端与相互并联的电阻R2和电容C3的一并联端相连,另一并联端与电池组的正极相连,变压器T1原边线圈1脚接与电池组的正极相连,电池组的正极还与相互并联的电容C1和电容C2的一并联端相连,电容C1和电容C2的另一并联端接地。

所述光耦反馈电路包括整流二极管D3,整流二极管D3的正极与变压器T1的副边线圈侧的4号引脚相连,负极与隔离光耦ISO1的输出端2号引脚相连,隔离光耦ISO1的输入控制端正端通过电阻R108接在13V上,所述电阻R108和一个微分电路并联,微分电路有电容C110和电阻R109串联,隔离光耦的ISO1的控制端负端与稳压电路相连。

所述稳压电路包括变压器T1的副边线圈侧的6号引脚接整流二极管D2正极,5号引脚接地,整流二极管D2的负极接储能电感L2,储能电感L2的一端和滤波电容C112正极相连,滤波电容C112负极接地,储能电感L2的另一端为对外供电输出端,该端又分别与电容C113和电容C114相连,电容C113和电容C114另外一端均接地,对外供电输出端通过电阻R110接在稳压芯片U17的8号引脚,稳压芯片U17的8号引脚又通过电阻R111接地,稳压芯片U17的1号引脚和8号引脚之间连接一电容C111,稳压芯片U17的2号引脚、3号引脚、6号引脚和7号引脚均接地。

本实用新型采用上述方案,使用高效率的隔离降压转换电路,不需要外部功率器件,电路结构便捷空间利用率高,发热量小,便于扩展驱动器中使用隔离驱动逆变电路,提高了产品安全性和能源的利用率,解决了现有技术中存在的问题。

附图说明:

图1为本实用新型的电路原理图。

图中,1、DCDC开关驱动电路,2、尖峰吸收电路,3、光耦反馈电路,4、稳压电路。

具体实施方式:

为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示,一种高效率隔离DCDC转换电路,包括输入端与电池组的正极相连的DCDC开关驱动电路1,DCDC开关驱动电路1的输出端与变压器T1的原边线圈的同名端相连,在变压器T1的原边线圈侧还设有用于吸收尖峰电流的尖峰吸收电路2,在变压器T1的副边线圈侧设置用于反馈输出电压情况的光耦反馈电路3,在变压器T1与输出电压端之间还设有稳压电路4。

所述DCDC开关驱动电路1包括一内置场效应管的三端离线式脉宽调制开关驱动芯片U1,所述U1三端离线式脉宽调制开关驱动芯片U1为TOP256PN芯片,芯片U1的2号引脚与光耦ISO1的输出端1号引脚相连,并通过串联的电阻R4和电容C4接地,U1的4号引脚与变压器T1原边线圈的同名端相连,1号引脚通过电阻R1接到电池组的正极,U1的5号引脚、6号引脚、7号引脚和8号引脚均接地。

所述尖峰吸收电路2包括二极管D30,二极管D30的正极与变压器T1原边线圈的同名端连接,二极管D30的负极与一电阻R3相连,R3另一端与相互并联的电阻R2和电容C3的一并联端相连,另一并联端与电池组的正极相连,变压器T1原边线圈1脚接与电池组的正极相连,电池组的正极还与相互并联的电容C1和电容C2的一并联端相连,电容C1和电容C2的另一并联端接地。

所述光耦反馈电路3包括整流二极管D3,整流二极管D3的正极与变压器T1的副边线圈侧的4号引脚相连,负极与隔离光耦ISO1的输出端2号引脚相连,隔离光耦ISO1的输入控制端正端通过电阻R108接在13V上,所述电阻R108和一个微分电路并联,微分电路有电容C110和电阻R109串联,隔离光耦的ISO1的控制端负端与稳压电路相连。

所述稳压电路4包括变压器T1的副边线圈侧的6号引脚接整流二极管D2正极,5号引脚接地,整流二极管D2的负极接储能电感L2,储能电感L2的一端和滤波电容C112正极相连,滤波电容C112负极接地,储能电感L2的另一端为对外供电输出端,该端又分别与电容C113和电容C114相连,电容C113和电容C114另外一端均接地,对外供电输出端通过电阻R110接在稳压芯片U17的8号引脚,稳压芯片U17的8号引脚又通过电阻R111接地,稳压芯片U17的1号引脚和8号引脚之间连接一电容C111,稳压芯片U17的2号引脚、3号引脚、6号引脚和7号引脚均接地。

在进行供电时,与电池组相连的DCDC开关驱动电路开启向变压器T1的原边线圈供电,经过变压器T1的降压作用,与变压器T1的副边线圈的6号引脚连接的电感L2端开启输出电压,同时给驱动器中的逻辑控制电路供电,位于变压器T1原边线圈侧的尖峰吸收电路用于吸收电路中的尖峰电压,避免对电路造成损坏。位于变压器T1副边线圈侧的稳压电路用于稳定输出电压,保证了输出电压的稳定。

当电池组接到DCDC的输入端时,给开关驱动芯片U1提供了工作的电压,开关驱动芯片U1以固定的工作频率进行工作。在工作的过程中,通过光耦反馈电路向开关驱动芯片U1反馈输出电压值。开关驱动芯片U1能够通过调整PWM的输出占空比来改变经过变压器T1的原边线圈导通时间,从而使得变压器T1副边线圈的5号引脚和6号引脚的感应电能改变。经过二极管D2整流,电感L2蓄能,电容C112和电容C113滤波后,产生一个稳定的电压值,稳压芯片U17作为一个参考电压基准,来稳定输出的电压值是13V,当输出电压超过13V时,稳压芯片U17就会控制光耦ISO1导通,从而关闭开关驱动芯片U1的工作使能引脚,当开关驱动芯片U1关闭后,变压器副边线圈的输出电压会逐渐降低,从而使得光耦IS01关闭,开关驱动芯片U1重新开始工作,这样使开关驱动芯片U1工作在一个动态平衡的PWM占空比状态下,从而保证输出电压的稳定。

采用本实用新型的高效率隔离DCDC转换电路,提供了一种用于低速电动汽车电机驱动器中高效率隔离转换电路,使用高效率的隔离降压转换电路,不需要外部功率器件,电路结构便捷空间利用率高,发热量小,便于扩展驱动器中使用隔离驱动逆变电路,提高了产品安全性和能源的利用率,解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

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