CN107154737A - 一种电动车专用的dc‑dc12v20a转换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动车专用的DC‑DC12V20A转换器，是将电动车蓄电池的电压如48V，60V，64V，72V等转换成12V，为电动车上的照明灯具，仪表，喇叭，刮雨器，灯光指示，风扇，收音机，倒车影像等12V低压用电器提供额定的工作电压。能够实现过流保护，短路保护，低压保护，输出超压保护的功能。
Description
技术领域
本发明涉及电学领域，具体为一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器。
背景技术
目前市面上的电动车DC/DC电源转换器存在输出功率不足，稳压效果差，负载能力差，易损坏，易烧负载等技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，是将电动车蓄电池的电压如48V，60V，64V，72V等转换成12V，为电动车上的照明灯具，仪表，喇叭，刮雨器，灯光指示，风扇，收音机，倒车影像等12V低压用电器提供额定的工作电压。能够实现过流保护，短路保护，低压保护，输出超压保护的功能。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，包括主电路和控制电路，主电路能够实现储能和输出超压保护，控制电路在电路中起到稳压作用；所述控制电路由控制芯片、稳压电路、振荡电路和脉冲输出电路组成；所述主电路包括电源输入端和电源输出端，且电源输入端和输出端均连接有滤波元件；输入电源一路连接控制芯片的VCC脚，为芯片提供启动电压，同时通过快恢复二极管输出稳定的+12V工作电压；另一路上接入NMOS管、滤波电容、肖特基二极管、储能电感和过流检测电阻；所述滤波电容的正极和NMOS管的漏极均与输入电源的正极连接；NMOS管的源极与过流检测电阻连接，并通过流检测电阻连接控制芯片的ISENSE脚，同时分别连接储能电感以及肖特基二极管，且肖特基二极管与储能电感连接，储能电感的另一端分别连接输出滤波电容和瞬态抑制二极管；所述稳压电路由稳压模块，两个调压电阻、光耦合器和负载电阻组成，并与控制芯片的COMP脚和VFB脚连接，稳压模块为VFB脚提供2.5V基准电压，当输出电压过低或过高时，稳压模块和两个调压电阻共同作用提供取样电压，通过光耦合器反馈与控制芯片的VFB脚中的2.5V基准电压比较后控制NMOS管的导通脉宽，从而使输出电压稳定，确保转换器在满负载20A的情况下，输出电压仍然不低于12V；所述振荡电路由电阻和电容组成，并与控制芯片的RT-CT脚相连接；所述控制芯片的OUTPUT脚输出脉冲，分别通过电阻与NMOS管的栅极相连接驱动NMOS管工作，当NMOS管导通后输出电流通过经滤波电容滤波后向负载供电；当负载发生短路或超过设定的最大允许电流时，控制芯片的ISENSE脚电压上升，通过控制芯片内部调整OUTPUT脚的输出脉冲，使NMOS管截止，保护NMOS管不损坏，形成过流保护电路；当NMOS管截止时，储能电感形成储能电路，将磁能转变为电能，其极性左负右正，肖特基二极管导通形成续流电路，继续向负载供电，使负载得到平滑的直流电；当输出电压高于设定的最大允许输出电压时，瞬态抑制二极管反向击穿损坏，形成输出超压保护电路；使转换器输出电压几乎为零，以此保护负载不损坏。
所述NMOS管、输入电源滤波电容、肖特基二极管均采用至少两个并联的方式接入电路。
所述储能电感为PQ32型变压器式储能电感。
所述控制芯片的型号为YW/UTC3845E。
所述控制芯片设有八个脚：第1脚COMP，第2脚VFB，第3脚ISENSE，第4脚RT/CT，第5脚GROUND，第6脚OUTPUT，第7脚VCC，第8脚VREF。
本发明的有益效果是：是将电动车蓄电池的电压如48V，60V，64V，72V等转换成12V，为电动车上的照明灯具，仪表，喇叭，刮雨器，灯光指示，风扇，收音机，倒车影像等12V低压用电器提供额定的工作电压。能够实现过流保护，短路保护，低压保护，输出超压保护的功能。
附图说明
图1为本发明的电路图。
图中，U1. 控制芯片，U2.光耦合器，D1.快恢复二极管，D2.瞬态抑制二极管，C1-C10.电容， Q1、Q2.NMOS管，L1.变压器式储能电感，Q3、Q4.肖特基二极管，Q5.稳压模块，R1-R2.电阻，R3.过流检测电阻，R4 -R10电阻，FU1.熔断器。
如附图1所示，主电路的电源输入端输入48-72V直流电，其中一路连接熔断器FU1后通过电阻R4连接控制芯片U1的第7脚，为控制芯片U1提供启动电压，在电阻R4之后，连接并联的两个电容C2和C4，为进入控制芯片U1的电流滤波，电容C4的正极接快恢复二极管D1的阴极，快恢复二极管D1的阳极接输出+12V左右的电压，阴极输出+12V左右的电压，为控制芯片U1提供稳定的工作电压；熔断器FU1的输出端还与两并联的输入电源滤波电容C9、C10的正极以及NMOSQ1、Q2的漏极连接，电源滤波电容C9、C10的负极接地； NMOSQ1、Q2的栅极通过电阻R2连接控制芯片U1的第6脚； NMOS管Q1、Q2的源极与过流检测电阻R3连接，并通过流检测电阻R3连接控制芯片U1的第3脚，同时分别连接储能电感L1以及肖特基二极管Q3、Q4的阴极，且肖特基二极管Q3、Q4与储能电感L1连接，储能电感L1的另一端分别连接电源输出滤波电容C8的正极和瞬态抑制二极管D2的阴极；电源输出滤波电容C8的负极和瞬态抑制二极管D2的阳极接地；控制芯片U1的第3脚和第8脚连接，电路上设置内部调节电阻R6；第3脚和第6脚之间形成回路，回路上串联电阻R1和电容C1；控制芯片U1的第1脚和第2脚之间设置电容C6，第2脚和第3脚之间设置电容C5。
如图1所示，所述稳压电路由稳压模块Q5，调压电阻R7、R8、光耦合器U2和负载电阻R10组成，稳压模块Q5的第1脚通过调压电阻R8和R7分压后连接转换器的电压输出端，第2脚接地，第3脚通过光耦合器U2为控制芯片U1的第2脚提供2.5V基准电压，光耦合器U2的受光器的两脚分别连接控制芯片U1的第1脚和第2脚，发光器的一脚通过电阻R9接地，另一脚分别连接电容C7和稳压模块Q5的第3脚；当输出电压过低或过高时，稳压模块Q5和调压电阻R7、R8共同作用提供取样电压，通过光耦合器U2反馈与控制芯片U1的第2脚中的2.5V基准电压比较后控制NMOS管Q1、Q2的导通脉宽，从而使输出电压稳定，确保转换器在满负载20A的情况下，输出电压仍然不低于12V；电阻R5和电容C3组成控制芯片U1的振荡电路，并与U1的第4脚相连接；控制芯片U1的第6脚输出脉冲，分别通过电阻R1，R2与NMOS管Q1、Q2的栅极相连接驱动NMOS管Q1，Q2工作，当NMOS管Q1，Q2导通后输出电流通过L1经滤波电容C8滤波后向负载供电；当负载发生短路或超过设定的最大允许电流时，控制芯片U1的第3脚电压上升，通过控制芯片U1内部调整第6脚的输出脉冲，使NMOS管Q1，Q2截止，保护NMOS管Q1，Q2不损坏，形成输出超压保护电路；当NMOS管Q1，Q2截止时，储能电感L1形成储能电路，将磁能转变为电能，其极性左负右正，肖特基二极管Q3，Q4导通开成续流电路，继续向负载供电，使负载得到平滑的直流电；当输出电压高于设定的最大允许输出电压时，瞬态抑制二极管D2反向击穿损坏，使转换器输出电压几乎为零，以此保护负载不损坏。
Claims (5)
1.一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，其特征在于，包括主电路和控制电路，主电路能够实现储能和输出超压保护，控制电路在电路中起到稳压作用；所述控制电路由控制芯片、稳压电路、振荡电路和脉冲输出电路组成；所述主电路包括电源输入端和电源输出端，且电源输入端和输出端均连接有滤波元件；输入电源一路连接控制芯片的VCC脚，为芯片提供启动电压，同时通过快恢复二极管输出稳定的+12V工作电压；另一路上接入NMOS管、滤波电容、肖特基二极管、储能电感和过流检测电阻；所述滤波电容的正极和NMOS管的漏极均与输入电源的正极连接；NMOS管的源极与过流检测电阻连接，并通过流检测电阻连接控制芯片的ISENSE脚，同时分别连接储能电感以及肖特基二极管，且肖特基二极管与储能电感连接，储能电感的另一端分别连接输出滤波电容和瞬态抑制二极管；所述稳压电路由稳压模块，两个调压电阻、光耦合器和负载电阻组成，并与控制芯片的COMP脚和VFB脚连接，稳压模块为VFB脚提供2.5V基准电压，当输出电压过低或过高时，稳压模块和两个调压电阻共同作用提供取样电压，通过光耦合器反馈与控制芯片的VFB脚中的2.5V基准电压比较后控制NMOS管的导通脉宽，从而使输出电压稳定，确保转换器在满负载20A的情况下，输出电压仍然不低于12V；所述振荡电路由电阻和电容组成，并与控制芯片的RT-CT脚相连接；所述控制芯片的OUTPUT脚输出脉冲，分别通过电阻与NMOS管的栅极相连接驱动NMOS管工作，当NMOS管导通后输出电流通过经滤波电容滤波后向负载供电；当负载发生短路或超过设定的最大允许电流时，控制芯片的ISENSE脚电压上升，通过控制芯片内部调整OUTPUT脚的输出脉冲，使NMOS管截止，保护NMOS管不损坏，形成过流保护电路；当NMOS管截止时，储能电感形成储能电路，将磁能转变为电能，其极性左负右正，肖特基二极管导通形成续流电路，继续向负载供电，使负载得到平滑的直流电；当输出电压高于设定的最大允许输出电压时，瞬态抑制二极管反向击穿损坏，形成输出超压保护电路；使转换器输出电压几乎为零，以此保护负载不损坏。
2.根据权利要求1所述的一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，其特征在于，所述NMOS管、输入电源滤波电容、肖特基二极管均采用至少两个并联的方式接入电路。
3.根据权利要求1所述的一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，其特征在于所述储能电感为PQ32型变压器式储能电感。
4.根据权利要求1所述的一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，其特征在于所述控制芯片的型号为YW/UTC3845E。
5.根据权利要求1或4所述的一种电动车专用的DC-DC12V20A转换器，其特征在于所述控制芯片设有八个脚：第1脚COMP，第2脚VFB，第3脚ISENSE，第4脚RT/CT，第5脚GROUND，第6脚OUTPUT，第7脚VCC，第8脚VREF。
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|---|---|---|---|---|
| CN108418425A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-17 | 丰县宏祥电子科技有限公司 | 一种具有12v常输出功能的电动车专用的dc-dc12v25a转换器 |
| CN108494262A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-04 | 丰县宏祥电子科技有限公司 | 新能源电动汽车专用全隔离dc-dc转换器 |
| CN108667290A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-10-16 | 丰县宏祥电子科技有限公司 | 一种具有电门锁功能的电动车专用的dc-dc12v25a转换器 |
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