CN103795245B - 一种车载dc-dc转换器 - Google Patents
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Abstract
一种车载DC‑DC转换器，它包括非同步升压控制芯片、直流升压电路和电源切换电路，非同步升压控制芯片的VOUT端接电压敏感电器的电压输入端，所述直流升压电路的输入端接蓄电池电压，输出端给电压敏感电器供电,控制端接非同步升压控制芯片的GDRV端，所述电源切换电路包括反相器、三极管和继电器，所述反相器的输入端接非同步升压控制芯片的STATUS端，输出端接三极管的基极，所述三极管控制继电器的控制线圈，汽车蓄电池经继电器的常开触点给电压敏感电器供电。本发明采用升压控制芯片控制直流升压电路，不仅降低了电路的复杂程度和制造成本，而且提高了转换器运行的可靠性，保证了行车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够在汽车启停过程中为一些对电压敏感的车载用电器提供正常工作电压的装置，属于电源技术领域。
背景技术
汽车正常启停时，蓄电池电压会出现暂时下降，使一些对电压敏感的用电装置（如ECU、收音机）受到不良影响，尤其是在蓄电池亏电的情况下启动车辆时，一些不断电的用电器可能无法正常工作，严重影响了汽车的乘驾舒适性和行车安全性。
目前，解决上述问题的方法主要有两种，一种方法是在汽车启停时，利用继电器切断某些车载用电设备的电源，这种方法以牺牲汽车的部分功能为代价，一般只适用于对成本控制比较严格的低档汽车；第二种方法是增加车载DC/DC转换器，在车辆启停过程中利用DC/DC转换器为一些对电压敏感的用电装置供电。这种方法虽然解决了电压下降问题，但现有的车载DC/DC转换器都是使用单片机进行控制，不仅增加了电路的复杂程度和制造成本，而且需要加入软件控制算法，降低了转换器运行的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种车载DC-DC转换器，在降低电路的复杂程度和制造成本的同时，提高转换器运行的可靠性。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种车载DC-DC转换器，构成中包括非同步升压控制芯片、直流升压电路和电源切换电路，所述非同步升压控制芯片的ROSC端通过调频电阻接地，其VOUT端接电压敏感电器的电压输入端，所述直流升压电路的输入端接蓄电池电压，输出端给电压敏感电器供电，控制端接非同步升压控制芯片的GDRV端，所述电源切换电路包括反相器、三极管和继电器，所述反相器的输入端接非同步升压控制芯片的STATUS端，输出端经耦合电阻接三极管的基极，所述三极管控制继电器的控制线圈，汽车蓄电池经继电器的常开触点给电压敏感电器供电。
上述车载DC-DC转换器，所述直流升压电路包括场效应管、电感、整流二极管、滤波电容和三个电阻，所述场效应管的栅极经第一电阻接非同步升压控制芯片的GDRV端，源极经第二电阻接地并经第三电阻接非同步升压控制芯片的ISNS端，其漏极经电感接汽车蓄电池正极并经整流二极管给电压敏感电器供电，所述滤波电容与电压敏感电器并联连接。
上述车载DC-DC转换器，所述反相器的输入端设置有上拉电阻和钳位稳压二极管。
上述车载DC-DC转换器，所述继电器的控制线圈上并接有续流二极管。
本发明采用升压控制芯片控制直流升压电路，不仅降低了电路的复杂程度和制造成本，而且由于采用全硬件的控制逻辑，提高了转换器运行的可靠性，保证了行车的安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的电原理图。
图中各标号为：U1、非同步升压控制芯片，U2、反相器，L1、电感，Q1、场效应管，Q2、三极管，J1、继电器，D1、整流二极管，D2、钳位稳压二极管，D3、续流二极管，C1、滤波电容，R1～R3、第一电阻～第三电阻，R4、上拉电阻，R5、耦合电阻，R6、调频电阻，B、蓄电池，Z、电压敏感电器。
具体实施方式
参看图1，本发明包括非同步升压控制芯片U1、直流升压电路和电源切换电路，其中直流升压电路包括电感L1、场效应管Q1、整流二极管D1、滤波电容C1、第一电阻～第三电阻R1～R3；电源切换电路包括反相器U2、三极管Q2、继电器J1、钳位稳压二极管D2、续流二极管D3、上拉电阻R4、耦合电阻R5。
图1中，蓄电池B为整车原有的蓄电池，是唯一为整车提供启动电压的装置，在启动时有压降现象，启动电压波形符合ISO7637 Pulse4的描述部分；电压敏感电器Z指收音机、GPS等对电压下降敏感的车载电器。
本发明以安森美汽车级启停用非同步升压控制芯片U1为控制核心，非同步升压控制芯片U1的VOUT端为电压敏感电器Z供电电压的采样端，STATUS端输出继电器控制信号，调频电阻R6用于调节非同步升压控制芯片U1的GDRV端输出信号的频率。
非同步升压控制芯片的型号U1为NCV887601。
本车载DC/DC转换器的控制过程：当非同步升压控制芯片U1的VOUT端检测到的电压过低（低于6.8V）时，非同步升压控制芯片U1自动唤醒，并通过GDRV端输出一定频率的方波控制场效应管Q1，场效应管Q1与电感L1和整流二极管D1一起决定了升压的幅度和电流的大小。其中，电感L1决定了升压的大小，整流二极管D1主要决定了整流的方向及车载DC/DC转换器的功率。电路检测和功率控制机制为通过调整第二电阻R2的阻值使电流输出为最大时第二电阻R2两端的电压为一定值，当电压超出这一定值，升压控制自动关断，并通过STATUS引脚发出功率超载预警。频率调节的机制为非同步升压控制芯片U1的特有属性，可以实现几级的频率控制，以实现功能和性能的平衡。
Claims (3)
1.一种车载DC-DC转换器，其特征是，它包括非同步升压控制芯片（U1）、直流升压电路和电源切换电路，所述非同步升压控制芯片（U1）的ROSC端通过调频电阻（R6）接地，其VOUT端接电压敏感电器（Z）的电压输入端，所述直流升压电路的输入端接蓄电池（B）电压，输出端给电压敏感电器（Z）供电，控制端接非同步升压控制芯片（U1）的GDRV端；所述电源切换电路包括反相器（U2）、三极管（Q2）和继电器（J1），所述反相器（U2）的输入端接非同步升压控制芯片（U1）的STATUS端，输出端经耦合电阻（R5）接三极管（Q2）的基极，所述三极管（Q2）控制继电器（J1）的控制线圈，汽车蓄电池（B）经继电器（J1）的常开触点给电压敏感电器（Z）供电；
所述直流升压电路包括场效应管（Q1）、电感（L1）、整流二极管（D1）、滤波电容（C1）和三个电阻，所述场效应管（Q1）的栅极经第一电阻（R1）接非同步升压控制芯片（U1）的GDRV端，源极经第二电阻（R2）接地并经第三电阻（R3）接非同步升压控制芯片（U1）的ISNS端，其漏极经电感（L1）接汽车蓄电池（B）正极，且漏极经整流二极管（D1）给电压敏感电器（Z）供电，所述滤波电容（C1）与电压敏感电器（Z）并联连接；
调整第二电阻R2的阻值使电流输出为最大时第二电阻R2两端的电压为一定值，当电压超出这一定值，升压控制自动关断。
2.根据权利要求1所述的一种车载DC-DC转换器，其特征是，所述反相器（U2）的输入端设置有上拉电阻（R4）和钳位稳压二极管（D2）。
3.根据权利要求2所述的一种车载DC-DC转换器，其特征是，所述继电器（J1）的控制线圈上并接有续流二极管（D3）。
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