一种直流变换装置的制作方法

1.本实用新型涉及直流变换技术领域，具体的，涉及一种直流变换装置。


背景技术：

2.直流变换电路是将幅值固定的直流电压变换成幅值和极性可变的直流电压的变换电路。在生产中用以构成直流脉冲调速电源和开关式稳压电源。
3.现有技术中在直流变换装置在运行过程中，在输出短路或者过载时，直流变换装置中的电流会瞬间增加到很大，在大电流下，直流变换装置中的各种器件容易损坏。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种直流变换装置，解决了现有技术中在直流变换装置在运行过程中，在输出短路或者过载时，直流变换装置中的电流会瞬间增加到很大，在大电流下，直流变换装置中的各种器件容易损坏的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种直流变换装置，包括直流转换电路，直流转换电路包括场效应管u2和电感l1，
7.还包括过流保护系统，所述过流保护系统包运放u3、场效应管v1、场效应管v2、电阻r2、电阻r3和运放u4，所述场效应管u2的漏极连接至所述运放u3的同相输入端，所述运放u3的反相输入端连接所述场效应管v2的漏极，所述运放u3的输出端连接所述场效应管v2的栅极，所述场效应管v2的漏极连接所述场效应管v1的源极，所述场效应管v1的栅极接地，所述场效应管v1的漏极连接电源vcc，所述场效应管v2的源极连接至所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端接入基准电压vj，所述运放u4的输出端连接有保护电路，所述运放u4的同相输入端通过串联的所述电阻r2和所述电阻r3接地。
8.作为进一步的技术方案，还包括驱动电路，所述驱动电路包括三极管q1、三极管q2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2和稳压二极管d1，所述三极管q1的集电极连接所述场效应管u2的源极，所述三极管q1的集电极连接所述电阻r4的第一端，所述三极管q1的发射极连接所述电阻r4的第二端，所述三极管q1的发射极连接所述场效应管u2的栅极，所述三极管q1的基极连接所述电阻r5的第一端，所述三极管q1的发射极连接所述电阻r5的第二端，所述三极管q1的基极连接所述电容c2的第一端，所述电容c2的第二端连接所述电阻r6的第一端，所述电阻r6的第二端连接所述三极管q1的发射极，所述电阻r6的第一端连接所述稳压二极管d1的阳极，所述电阻r6的第二端连接所述稳压二极管d1的阴极，所述三极管q2的集电极连接所述电阻r6的第一端，所述三极管q2的基极连接所述电阻r7的第一端，pwm信号从电阻r7的第二端输入，所述三极管q2的基极连接所述电阻r8的第一端，所述三极管q2的发射极连接所述电阻r8的第二端，所述三极管q2的发射极接地。
9.作为进一步的技术方案，还包括欠压锁定电路，所述欠压锁定电路包括场效应管v3、场效应管v4、场效应管u8、场效应管u9、反相器u10和迟滞电路，所述直流变换装置的输入电压信号vdd连接所述场效应管v3的漏极，所述场效应管v3的源极连接所述场效应管u8
的源极，所述场效应管v3的栅极接地，所述场效应管u8的漏极接地，所述场效应管u8的栅极连接所述场效应管u9的栅极，所述场效应管u8的源极连接所述场效应管u8的栅极，所述场效应管u9的漏极接地，所述场效应管u9的源极连接所述场效应管v4的源极，所述直流变换装置的输入电压信号vdd连接所述场效应管v4的漏极，所述场效应管v4的源极连接所述反相器u10的输入端，所述直流变换装置的输入电压信号vdd连接所述场效应管v4的栅极，所述反相器u10的输出端作为欠压锁定电路的输出端，所述反相器u10的输出端连接所述迟滞电路，所述反相器u10的输出端为欠压锁定电路输出端out。
10.作为进一步的技术方案，所述迟滞电路包括场效应管v5和场效应管v6，所述直流变换装置的输入电压信号vdd连接所述场效应管v5的漏极，所述直流变换装置的输入电压信号vdd连接所述场效应管v6的漏极，所述反相器u10的输出端连接场效应管v5的栅极，所述场效应管v5的源极接地，所述场效应管v6的源极接地，所述场效应管v6的栅极接地。
11.作为进一步的技术方案，所述直流转换电路还包括二极管d2、电容c1和电阻r1，所述场效应管u2的源极连接电源的正极，所述场效应管u2的栅极连接控制信号，所述场效应管u2的漏极连接所述电感l1的第一端，所述电感l1的第二端连接所述电容c1的第一端，所述电容c1的第二端连接电源的负极，所述电容c1的第一端连接所述电阻r1的第一端，所述电阻r1的第二端连接电源的负极，所述电感l1的第一端连接所述二极管d2的阴极，所述二极管d2的阳极连接电源的负极。
12.本实用新型的工作原理及有益效果为：
13.本实用新型中场效应管u2的漏极电压反映了通过直流转换电路中电感上的电流大小，漏极电压信号输入至运放u3的同相输入端，正常工作的过程中，场效应管u2的漏极电压较小，运放u3输出端的电平较低，即场效应管v2的栅极为低电平，场效应管v1和场效应管v2均为耗尽型mos管，进而场效应管v2导通，流过场效应管v2的电流较大，源极上的电流流过电阻r2和电阻r3，电阻r2和电阻r3上的压降作为电压信号输入至运放u4的同相输入端，运放u4的输出端即为高电平；当场效应管u2的漏极电压较大时，场效应管v2截止，运放u4输出端的电压翻转跳变，输出至保护电路，使保护电路做出反应对直流转换电路进行保护。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
15.图1为本实用新型过流保护系统原理图；
16.图2为本实用新型驱动电路原理图；
17.图3为本实用新型欠压锁定电路原理图；
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
19.如图1～图2所示，本实施例提出了一种直流变换装置，包括直流转换电路，直流转换电路包括场效应管u2和电感l1，
20.还包括过流保护系统，过流保护系统包运放u3、场效应管v1、场效应管v2、电阻r2、电阻r3和运放u4，场效应管u2的漏极连接至运放u3的同相输入端，运放u3的反相输入端连接场效应管v2的漏极，运放u3的输出端连接场效应管v2的栅极，场效应管v2的漏极连接场效应管v1的源极，场效应管v1的栅极接地，场效应管v1的漏极连接电源vcc，场效应管v2的源极连接至运放u4的同相输入端，运放u4的反相输入端接入基准电压vj，运放u4的输出端连接有保护电路，运放u4的同相输入端通过串联的电阻r2和电阻r3接地。
21.本实施例中，场效应管u2的漏极电压反映了通过直流转换电路中电感l1上的电流大小，然后场效应管u2的漏极电压信号输入至运放u3的同相输入端，正常工作的过程中，场效应管u2的漏极电压较小，运放u3输出端低电平，即场效应管v2的栅极为低电平，场效应管v1和场效应管v2均为耗尽型mos管，进而场效应管v2和场效应管v1导通，流过场效应管v2的电流较大，场效应管v2的电流在电阻r2和电阻r3上产生压降，电阻r2和电阻r3上的压降输入至运放u4的同相输入端，运放u4的输出端即为高电平；当流过电感l1的电流较大时，场效应管u2的漏极电压超过设定值，场效应管v2截止，进而运放u4输出端的电压翻转跳变，输出至保护电路，使保护电路动作，对直流转换电路进行保护。
22.还包括驱动电路，驱动电路包括三极管q1、三极管q2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2和稳压二极管d1，三极管q1的集电极连接场效应管u2的源极，三极管q1的集电极连接电阻r4的第一端，三极管q1的发射极连接电阻r4的第二端，三极管q1的发射极连接场效应管u2的栅极，三极管q1的基极连接电阻r5的第一端，三极管q1的发射极连接电阻r5的第二端，三极管q1的基极连接电容c2的第一端，电容c2的第二端连接电阻r6的第一端，电阻r6的第二端连接三极管q1的发射极，电阻r6的第一端连接稳压二极管d1的阳极，电阻r6的第二端连接稳压二极管d1的阴极，三极管q2的集电极连接电阻r6的第一端，三极管q2的基极连接电阻r7的第一端，pwm信号从电阻r7的第二端输入，三极管q2的基极连接电阻r8的第一端，三极管q2的发射极连接电阻r8的第二端，三极管q2的发射极接地。
23.本实施例中，首先pwm脉冲信号从电阻r7处输入，pwm脉冲为低电平信号时，此时三极管q2处于截止状态，进而三极管q1未导通，场效应管u2未导通，场效应管u2的寄生电容两端电压为零；当pwm脉冲信号为高电平后，三极管q2导通，从vin引脚输入的电流经过电阻r4和电阻r6给电容c2充电，电容c2充电存储能量，同时为场效应管u2的寄生电容充电，在pwm脉冲信号为低电平后，电容c2放电为三极管q1提供基极驱动电流，使得三极管q1导通，进而为场效应管u2的寄生电容提供有源泄放回路，从而提高场效应管u2的关断速度。
24.还包括欠压锁定电路，欠压锁定电路包括场效应管v3、场效应管v4、场效应管u8、场效应管u9、反相器u10和迟滞电路，直流变换装置的输入电压信号vdd连接场效应管v3的漏极，场效应管v3的源极连接场效应管u8的源极，场效应管v3的栅极接地，场效应管u8的漏极接地，场效应管u8的栅极连接场效应管u9的栅极，场效应管u8的源极连接场效应管u8的栅极，场效应管u9的漏极接地，场效应管u9的源极连接场效应管v4的源极，直流变换装置的输入电压信号vdd连接场效应管v4的漏极，场效应管v4的源极连接反相器u10的输入端，直流变换装置的输入电压信号vdd连接场效应管v4的栅极，反相器u10的输出端作为欠压锁定电路的输出端，反相器u10的输出端连接迟滞电路，反相器u10的输出端为欠压锁定电路输出端out。
25.本实施例中，随着电压vdd电压的增大，当变化量小于场效应管v3的阈值电压时，
场效应管v3无法导通，电流为零；同时场效应管v4无法导通，使得反相器u10输入为低电平，反相器u10输出为高电平，此时out信号为高电平，out的输出信号随电源电压变化。
26.迟滞电路包括场效应管v5和场效应管v6，直流变换装置的输入电压信号vdd连接场效应管v5的漏极，直流变换装置的输入电压信号vdd连接场效应管v6的漏极，反相器u10的输出端连接场效应管v5的栅极，场效应管v5的源极接地，场效应管v6的源极接地，场效应管v6的栅极接地。
27.当反相器u10输出为高电平时，场效应管v5关断，out的输出信号随电源电压变化，当vdd电压的增大，大于场效应管v3的阈值电压时，场效应管v3导通，同时场效应管v6导通；随着vdd电压的增大，场效应管v4导通，然后反相器u10的输入端信号被场效应管v4拉高，进而反相器u10输出低电平，然后场效应管v5栅极接入低电平导通，进而电流ia被场效应管v5和场效应管v6分流，场效应管v5和场效应管v6的漏极电压减低，此时当vdd降低时，需要降低到更低的电压才能使out输出信号跳变为高电平，从而得到迟滞电压。
28.直流转换电路还包括二极管d2、电容c1和电阻r1，场效应管u2的源极连接电源的正极，场效应管u2的栅极连接控制信号，场效应管u2的漏极连接电感l1的第一端，电感l1的第二端连接电容c1的第一端，电容c1的第二端连接电源的负极，电容c1的第一端连接电阻r1的第一端，电阻r1的第二端连接电源的负极，电感l1的第一端连接二极管d2的阴极，二极管d2的阳极连接电源的负极。
29.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。