CN102594153B - 一种车用直流变换器 - Google Patents
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Abstract
一种车用直流变换器，它包括PWM调制电路、驱动电路、调压器、整流电路、滤波电路和反馈电路，所述驱动电路由两个IGBT组成，二者串联连接后接直流电源；所述调压器的原边线圈一端接两IGBT的串接点，另一端经电容接地，副边线圈的输出电压依次经整流电路和滤波电路接负载；所述PWM调制电路由脉冲发生器和脉冲分配器组成，所述PWM调制电路采用NE555计时芯片，所述脉冲分配器的CLK端接计时芯片的脉冲输出端，Y1、Y3端输出的脉冲信号分别接两个IGBT的栅极。本发明不仅结构简单、成本低廉、易于加工，而且还具有体积小、重量轻、转换效率高、工作可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于混合驱动汽车、电动汽车、增程式电动汽车的DC/DC变换器，属电源技术领域。
背景技术
混合驱动汽车、电动汽车、增程式电动汽车代表着未来汽车的发展方向，而DC/DC变换器是这些车辆的必备装置。传统DC/DC变换器一般是以单片机为控制核心，单片机通过控制四个IGBT模块的通断来调整输出电压。由于这种DC/DC变换器所使用的元器件数量多、结构复杂，存在着转换效率低、制造成本高、体积和重量大、可靠性差、加工困难等一系列问题，因此有必要加以改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种性能优越、成本低廉、体积小、重量轻的车用直流变换器。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种车用直流变换器，它包括PWM调制电路、驱动电路、调压器、整流电路、滤波电路和反馈电路，所述驱动电路由两个IGBT 组成，二者串联连接后接直流电源；所述调压器的原边线圈一端接两IGBT的串接点，另一端经电容接地，副边线圈的输出电压依次经整流电路和滤波电路接负载；所述PWM调制电路由脉冲发生器和脉冲分配器组成，所述PWM调制电路采用NE555计时芯片，所述脉冲分配器采用SN74HC4017N，其CLK端接计时芯片的脉冲输出端，Y1、Y3端输出的脉冲信号分别接两个IGBT的栅极。
上述车用直流变换器， 所述反馈电路由两个运算放大器、两个二极管和九个电阻组成，第一电阻与第二电阻串联连接后接滤波电路的输出电压，它们串接点输出的电压信号经第三电阻接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的同相输入端经第四电阻接上限电压；第五电阻与第六电阻串联连接后接滤波电路的输出电压，它们串接点输出的电压信号经第七电阻接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的同相输入端经第八电阻接下限电压；第一二极管的阳极经第九电阻接NE555计时芯片的RST端，阴极接第一运算放大器的输出端，第二二极管的阳极接第一二极管的阳极，阴极接第二运算放大器的同相输入端，第二运算放大器的输出端接NE555计时芯片的RST端。
上述车用直流变换器， 在两个IGBT的栅极与脉冲分配器的Y1、Y3端之间分别设置有整形放大器。
本发明利用两个IGBT来调整输出电压并且取消了传统DC/DC直流变换器中所采用的单片机，不仅结构简单、成本低廉、易于加工，而且还具有体积小、重量轻、工作可靠等优点，转换效率可提升30%以上。特别适合在混合驱动汽车、电动汽车、增程式电动汽车上使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1是本发明的电原理框图；
图2是电原理图。
图中各标号为： T、调压器；U1、NE555计时芯片；U2、脉冲分配器；U3、U4、整形放大器；F1、F2、运算放大器；LB、滤波电路； R1～R9、电阻；D1～D4、二极管；Q1、Q2、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）；Vref1、上限电压；Vref2、下限电压。
具体实施方式
参看图2，二极管D3、D4构成全波整流电路，滤波电路LB可以采用π型滤波电路，电阻R1和R2、电阻R5和R6构成电压采样电路，运算放大器F1、F2接成两个比较器，反馈信号送入NE555计时芯片U1的RST端。
信号传递过程：
电压采样电路通过电阻R1与R5获取采样电压，采集的信号进入由运算放大器F1、F2构成的比较器与上限电压Vref1、下限电压Vref2进行比较，两个比较器的输出信号控制NE555计时芯片U1的RST端电平，从而控制NE555计时芯片U1第OUT端的输出信号，NE555计时芯片U1的 OUT端输出的矩形方波送入脉冲分配器U2的CLK端，脉冲分配器U2将U1送来的方波信号进行4分频，脉冲分配器U2的Y1（第2脚）、Y3（第4脚）输出的分频信号分别经整形放大器U3、U4控制绝缘栅双极型晶体管（IGBT）Q1、Q2的栅极， Q1导通时为调压器T的原线圈充电，Q2导通时为调压器T的原线圈放电，调压电路开始工作。
本发明取消了一般DC/DC变换器中采用的单片机，反应更快，结构更简单可靠，成本更低，体积更小，它利用2个IGBT即可实现电压控制，该变换器的输入电压为100V-400V，同传统DC/DC相比，本发明的效率可提升30%以上。
Claims (2)
1.一种车用直流变换器，其特征是，它包括PWM调制电路、驱动电路、调压器（T）、整流电路、滤波电路（LB）和反馈电路；所述驱动电路由两个IGBT 组成，二者串联连接后接直流电源；所述调压器（T）的原边线圈一端接两IGBT的串接点，另一端经电容（C）接地，副边线圈的输出电压依次经整流电路和滤波电路（LB）接负载；所述PWM调制电路由脉冲发生器和脉冲分配器（U2）组成，所述PWM调制电路采用NE555计时芯片（U1），所述脉冲分配器（U2）采用SN74HC4017N，其CLK端接计时芯片（U1）的脉冲输出端，Y1、Y3端输出的脉冲信号分别接两个IGBT的栅极；
所述反馈电路包括两个运算放大器和两个二极管；其中，第一电阻（R1）与第二电阻（R2）串联连接后接滤波电路（LB）的输出电压，它们串接点输出的电压信号经第三电阻（R3）接第一运算放大器（F1）的反相输入端，第一运算放大器（F1）的同相输入端经第四电阻（R4）接上限电压；第五电阻（R5）与第六电阻（R6）串联连接后接滤波电路LB）的输出电压，它们串接点输出的电压信号经第七电阻（R7）接第二运算放大器（F2）的反相输入端，第二运算放大器（F2）的同相输入端经第八电阻（R8）接下限电压；第一二极管（D1）的阳极经第九电阻（R9）接NE555计时芯片（U1）的RST端，阴极接第一运算放大器（F1）的输出端，第二二极管（D2）的阳极接第一二极管（D1）的阳极，阴极接第二运算放大器（F2）的同相输入端，第二运算放大器（F2）的输出端接NE555计时芯片（U1）的RST端。
2.根据权利要求1所述的车用直流变换器，其特征是，在两个IGBT的栅极与脉冲分配器（U2）的Y1、Y3端之间分别设置有整形放大器。
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