CN113472208B - 一种辅助电路及电源 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种辅助电路及电源，包括直交流转换模块、控制模块、变压器和整流模块，其中：直交流转换模块，用于将第一直流电转换为第一交流电；控制模块，用于根据第一直流电控制变压器的初级线圈；变压器，用于将第一交流电转换为第二交流电；整流模块，用于将第二交流电转换为第二直流电。本申请实施例，可以提高辅助电路使用的灵活性。

Description

一种辅助电路及电源
技术领域
本申请实施例涉及电子电路技术领域，具体涉及一种辅助电路及电源。
背景技术
双向车载充电机(on board charger，OBC)和直流(direct current，DC)/DC变换器均具有电压转换的功能。OBC和DC/DC变换器集成电源主要有三种功能，一是将交流市电转换为直流电给电动车的高压电池充电；二是将高压电转换为交流电给车上的其他电器供电；三是将高压电池的直流电转换为低压直流电，给低压设备或者低压电池供电。OBC和DC/DC变换器均可以通过一个辅助电路实现电压转换。目前，这个辅助电路的输入电压范围较窄，以致降低了辅助电路的灵活性。
发明内容
本申请实施例公开了一种辅助电路及电源，用于提高辅助电路使用的灵活性。
第一方面公开一种辅助电路，所述电路可以包括直交流转换模块、控制模块、变压器和整流模块，其中：所述直交流转换模块，用于将第一直流电转换为第一交流电；所述控制模块，用于根据所述第一直流电控制所述变压器的初级线圈；所述变压器，用于将所述第一交流电转换为第二交流电；所述整流模块，用于将所述第二交流电转换为第二直流电。
本申请实施例中，辅助电路可以包括直交流转换模块、控制模块、变压器和整流模块。其中，控制模块可以根据输入电压调整变压器的初级线圈，变压器的初级线圈的变换可以使初级线圈和次级线圈的比值的产生变化，从而可以调整输入电压和输出电压的比值的大小，进而可以保持输出电压的稳定。通过改变初级线圈可以增大输入电压的范围，由此，可以提高辅助电路对不同电压的电源的兼容能力，从而可以提高辅助电路使用时的灵活性。
作为一种可能的实施方式，所述直交流转换模块分别耦合所述控制模块以及所述变压器的初级线圈，所述整流模块包括整流二极管，所述整流二极管的正极耦合所述变压器的次级线圈的一端，所述整流二极管的负极和所述变压器的次级线圈的另一端为所述电路的输出端，所述控制模块的输入端为所述电路的输入端。
本申请实施例中，直交流转换模块与控制模块耦合，可以使得控制模块影响直交流转换模块的输出，直交流转换模块可以根据输入的直流电(第一直流电)的电压调整输出交流电(第一交流电)的频率。进一步地，不同频率的交流电在某一变压器中传送到次级线圈的第二交流电的电压是不同的，因此，控制模块改变直交流转换模块的输出脉冲的工作频率使得变压器的第二交流电的电压发生变化，从而可以调整第一交流电的电压和第二交流电的电压的比例，进而可以改变输入电压和输出电压的比值范围。因此，在输入电压发生变化的情况下，控制模块和直交流转换模块调整第一交流电的工作频率，可以调整变压器输入电压(第一交流电的电压)和输出电压(第二交流电的电压)的比值，从而可以保证输出电压不变。由此，可以扩大辅助电路的输入电压的范围，从而可以提高辅助电路使用的灵活性。
作为一种可能的实施方式，所述电路还可以包括第一电容，所述第一电容的两端分别耦合所述控制模块的输入端。
本申请实施例中，辅助电路可以通过电容对输入的直流电进行滤波，从而可以保证输入电压的稳定性。
作为一种可能的实施方式，所述控制模块包括第一比较器、第一开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中：所述第一比较器的第一输入端分别耦合所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端，所述第一比较器的第二输入端耦合第一基准电压，所述第一比较器的输出端耦合所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端通过所述第三电阻耦合所述直交流转换模块、所述第四电阻的一端耦合所述直交流转换模块，所述第一开关管的第三端和所述第四电阻的另一端分别耦合地端，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端为所述电路的输入端，所述第一电阻的另一端分别耦合所述直交流转换模块和所述变压器初级线圈的一端，所述第二电阻的另一端耦合地端。
本申请实施例中，控制模块可以通过输入电压的大小选择不同的电阻，这些电阻可以耦合直交流转换模块。控制模块可以通过改变电阻使得直交流转换模块输出的脉冲频率不同，从而可以改变变压器的电压传输。进一步地，可以拓宽输入电压的范围，也可以提高辅助电路针对不同电压的电源的兼容能力。
作为一种可能的实施方式，所述直交流转换模块包括第五电阻、第六电阻、第二开关管和第一脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)控制器，其中：所述第一PWM控制器的电源端通过所述第五电阻分别耦合所述控制模块和所述变压器的初级线圈的一端，所述第一PWM控制器的振荡器(oscuillator，OSC)端耦合所述控制模块，所述第一PWM控制器的接地端耦合地端，所述第一PWM控制器的输出端耦合所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端耦合所述变压器的初级线圈的另一端，所述第二开关管的第三端通过所述第六电阻耦合地端。
本申请实施例中，直交流转换模块可以耦合控制模块，控制模块可以通过改变电阻使得直交流转换模块输出脉冲的频率不同，从而可以调整变压器的电压传输。进一步地，可以拓宽输入电压的范围，也可以提高辅助电路针对不同电压的电源的兼容能力。
作为一种可能的实施方式，所述控制模块分别耦合所述直交流转换模块以及所述变压器的初级线圈，所述整流模块包括整流二极管，所述整流二极管的正极耦合所述变压器的次级线圈的一端，所述整流二极管的负极和所述变压器的次级线圈的另一端为所述电路的输出端，所述直交流转换模块的输入端为所述电路的输入端。
本申请实施例中，控制模块可以分别耦合直交流转换模块和变压器。控制模块可以根据输入电压和直交流转换模块的输出脉冲选择不同的变压器的线圈组作为初级线圈，从而可以改变输入电压和输出电压的比值，进一步地，可以拓宽辅助电路输入电压的范围，从而可以提高辅助电路使用的灵活性。
作为一种可能的实施方式，所述电路还可以包括第二电容，所述第二电容的两端分别耦合所述直交流转换模块的输入端。
本申请实施例中，辅助电路可以通过电容对输入的直流电滤波，从而可以保证输入电压的稳定性。
作为一种可能的实施方式，所述控制模块包括第二比较器、反相器、第一与门、第二与门、第三开关管、第四开关管、第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述变压器的初级线圈包括N个线圈组，N为大于或等于2的整数，其中：所述第二比较器的第一输入端分别耦合所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端，所述第二比较器的第二输入端耦合第二基准电压，所述第二比较器的输出端分别耦合所述反相器的输入端和所述第二与门的第一输入端，所述反相器的输出端耦合所述第一与门的第一输入端，所述第一与门的第二输入端和所述第二与门的第二输入端分别耦合所述直交流转换模块，所述第一与门的输出端耦合所述第三开关管的第一端，所述第二与门的输出端耦合所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第二端耦合所述变压器的初级线圈的第一端，所述第三开关管的第三端和所述第四开关管的第三端分别通过所述第九电阻耦合地端，所述第四开关管的第二端耦合所述变压器的初级线圈的第二端，所述第八电阻的另一端耦合地端，所述第七电阻的另一端耦合所述直交流转换模块。
本申请实施例中，控制模块可以包括比较器、反相器、与门和开关管。比较器和反相器可以针对不同的输入电压向与门输出不同的电平。与门可以针对直交流转换模块的输出脉冲和上述的电平选择不同的变压器的线圈组。因此，控制模块可以针对不同的输入电压选择不同的线圈组作为变压器使用的初级线圈，从而可以使得输入电压和输出电压的比值发生变化，以保证辅助电路输出的电压稳定，进而可以拓宽辅助电路输入电压的范围以及提高辅助电路的灵活性。
作为一种可能的实施方式，所述直交流转换模块包括第十电阻和第二PWM控制器，其中：所述第二PWM控制器的电源端通过第十电阻和接地端耦合所述电路的输入端，所述第二PWM控制器通过所述第十电阻分别耦合所述控制模块和所述变压器的初级线圈的第三端，所述第二PWM控制器的输出端耦合所述控制模块。
本申请实施例中，直交流转换模块可以通过PWM控制器将直流电转换为交流电，从而变压器可以变换交流电的电压。
作为一种可能的实施方式，所述电路还可以包括第三电容，所述第三电容的两端分别耦合所述整流二极管的负极和所述变压器的次级线圈的另一端。
本申请实施例中，辅助电路可以通过电容对输出的直流电进行滤波，从而可以保证辅助电路输出电压的稳定性。
第二方面公开一种电源，所述电源可以包括上述第一方面以及结合第一方面中的任一种实现方法所提供的辅助电路，所述电源还可以包括上述辅助电路与分立器件耦合的电路。
第三方面公开一种车载充电机，所述车载充电机包括上述第一方面以及结合第一方面中的任一种实现方法所提供的辅助电路，所述车载充电机还可以包括上述辅助电路与分立器件耦合的电路。
附图说明
图1是本申请实施例公开的一种辅助电路的结构示意图；
图2是本申请实施例公开的另一种辅助电路的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的又一种辅助电路的结构示意图；
图4是本申请实施例公开的又一种辅助电路的结构示意图；
图5是本申请实施例公开的一种电源的结构示意图；
图6是本申请实施例公开的一种充电装置的示意图。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种辅助电路、电源及车载充电机，用于提高辅助电路的灵活性。以下进行详细说明。
为了更好地理解本申请实施例，下面先对本申请实施例的应用场景进行描述。
在新能源车领域，直流变换器(DC/DC)和双向车载充电器(OBC)集成的电源是常见的部件。DC/DC变换器是将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器，OBC是固定安装在电动汽车上用来控制和调整蓄电池充电的电能转换装置，它们都是电动汽车等电动设备中很重要的一部分。在OBC和DC/DC变换器内部需要辅助电路给各个芯片或模块电路供电，当前的辅助电路的输入电压一般是来自低压电池，输入的工作电压范围较窄，例如，输入的范围为9-16V。然而，当前的辅助电路输入工作电压范围较窄时，可能会导致低压电池严重无法启动整车或者无法兼容新能源汽车的低压供电系统，因此，如何拓宽辅助电路的输入电压范围是一个亟待解决的问题。
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种辅助电路的结构示意图。如图1所示，该辅助电路可以包括直交流转换模块、控制模块、变压器和整流模块，其中：
直交流转换模块，用于将第一直流电转换为第一交流电；
控制模块，用于根据第一直流电控制变压器的初级线圈；
变压器，用于将第一交流电转换为第二交流电；
整流模块，用于将第二交流电转换为第二直流电。
直交流转换模块可以将输入的第一直流电转换为第一交流电。
控制模块可以根据第一直流电确定变压器的初级线圈。既可以理解为控制模块可以根据第一直流电的电压的调整变压器初级线圈的线圈匝数。随着变压器的初级线圈的线圈匝数的改变，变压器的初级线圈和次级线圈的比值发生变化，因此，在第一直流电发生变化的情况下，控制模块可以调整变压器的初级线圈使得第一交流电和第二交流电的比值发生变化，从而可以保证第二直流电电压稳定的情况下，增大辅助电路可以输入的第一直流电的电压范围。一种可能的情况下，控制模块可以根据第一直流电的电压调整直交流转换模块的工作频率的高低。此时，第一交流电的工作频率可以发生变化，随之可以调整变压器的初级线圈的线圈匝数，从而可以调整变压器的电压传输。另一种可能的情况下，控制模块可以根据第一直流电的电压的大小选择变压器的初级线圈的线圈组，选择的线圈组不同，变压器使用的初级线圈的线圈匝数不同，从而可以直接改变初级线圈的线圈匝数的大小。
变压器可以包括初级线圈和次级线圈，由于初级线圈和次级线圈的匝数之比等于变压器的输入的第一交流电和输出的第二交流电的电压之比，因此，当控制模块调整变压器的初级线圈的时候，变压器的输出的第二交流电的电压也会随之变化，从而可以保证第二交流电的电压在需要的范围，即可以保证第二交流电电压的稳定。此外，变压器还可以包括磁芯。
整流模块可以进行整流，即可以将第二交流电转换为第二直流电。
应理解，在给某一装置供电的时候，这个装置需要的电压通常是某一特定值的电压或者某一特定范围的电压，然而，能够使用的电源电压可能是不同范围的电压。为了能够使不同电压的电源能够为上述的装置供电，本申请实施例中，控制模块和直交流转换模块可以根据不同电源电压(第一直流电)调整变压器的初级线圈，从而可以调整第一交流电和第二交流电的电压比值，进而可以保证输出电压(第二直流电)的电压在上述装置所需要的特定值或特定范围内。因此，辅助电路可以拓宽输入电压的范围，从而可以提高辅助电路的灵活性，以方便供电的过程。
请参阅图2，图2是本申请实施例公开的另一种辅助电路的结构示意图。其中，图2所示的辅助电路是由图1所示的辅助电路优化得到的。其中：
直交流转换模块分别耦合控制模块以及变压器的初级线圈，整流模块包括整流二极管D1，整流二极管D1的正极耦合变压器的次级线圈的一端，整流二极管D1的负极和变压器的次级线圈的另一端为辅助电路的输出端，控制模块的输入端为辅助电路的输入端。
辅助电路的输入端可以分别耦合控制模块、直交流转换模块和变压器。控制模块还可以与直交流转换模块进行耦合，此时，控制模块的输出可以作为直交流转换模块的输入，从而可以使得控制模块可以通过直交流转换模块影响对应的输出。直交流转换模块与变压器耦合，可以使得将第一交流电输入到变压器。整流模块可以包括整流二极管D1，整流二极管D1的正极可以和变换器的次级线圈的一端耦合，而整流二极管D1的负极与变压器次级线圈的另一端可以作为辅助电路的输出端。整流模块还可以是其他能够将交流电转化为直流电的模块。
应理解，辅助电路的输入端的输入电即第一直流电，输入端的正极可以分别耦合直交流转换模块的一端、控制模块的一端和变压器的初级线圈的一端。
在一个实施例中，上述辅助电路还包括第一电容C1，第一容C1的两端分别耦合控制模块的输入端。
辅助电路的输入端可以耦合第一电容C1，第一电容C1可以对输入的第一直流电进行滤波，使得第一直流电的电压更加稳定。
在一个实施例中，控制模块包括第一比较器B1、第一开关管Sp1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中：第一比较器B1的第一输入端分别耦合第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第一比较器B1的第二输入端耦合第一基准电压Vref1，第一比较器B1的输出端耦合第一开关管Sp1的第一端，第一开关管Sp1的第二端通过第三电阻R3耦合直交流转换模块、第四电阻R4的一端耦合直交流转换模块，第一开关管Sp1的第三端和第四电阻R4的另一端分别耦合地端GND1，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端为上述辅助电路的输入端，第一电阻R1的另一端分别耦合直交流转换模块和变压器初级线圈的一端，第二电阻R2的另一端耦合地端GND1。
控制模块可以通过第一比较器B1比较第一直流电电压的分压和第一基准电压Vref1的大小。其中第一基准电压Vref1可以是固定的电压，也可以是变化的电压。例如，可以根据辅助电路需要输出电压的大小确定出变压器初级线圈和次级线圈的比值，进一步可以确定需要直交流转换模块的工作频率的范围，由此可以确定第一基准电压Vref1的值。第一基准电压Vref1也可以是提前设定的。当第一直流电电压的分压大于第一基准电压Vref1的电压时，第一比较器B1可以输出高电平。例如，当第一比较器B1输出为高电平时，第一开关管Sp1可以导通，此时，控制模块与直交流转换模块耦合的电阻是第三电阻R3和第四电阻R4并联形成的电阻。当第一直流电电压的分压小于或等于第一基准电压Vref1的电压时，第一比较器B1可以输出低电平。例如，当第一比较器B1输出为低电平时，第一开关管Sp1截止，此时，控制模块与直交流转换模块耦合的电阻是第四电阻R4的电阻。此外，当前第一直流电电压的分压是第一电阻R1和第二电阻R2对第一直流电电压的分压，当第一直流电发生变化时，其分压也会发生变化。因此，根据第一直流电的大小可以调整接入直交流转换模块的电阻的大小。
需要说明的是，上述第二电阻R2，第一开关管Sp1和第四电阻R4接入地端GND1时，可以是先耦合在一起然后接入地端GND1，也可以是分别接入地端GND1。
在一个实施例中，直交流转换模块包括第五电阻R5、第六电阻R6、第二开关管Sp2和第一脉冲宽度调制(PWM)控制器，其中：第一PWM控制器的电源端Vcc通过第五电阻R5分别耦合控制模块和变压器的初级线圈的一端，第一PWM控制器的振荡OSC端耦合控制模块，第一PWM控制器的接地端GND耦合地端GND1，第一PWM控制器的输出端Gate耦合第二开关管Sp2的第一端，第二开关管Sp2的第二端耦合变压器的初级线圈的另一端，第二开关管Sp2的第三端通过第六电阻R6耦合地端GND1。
第一PWM控制器可以包括频率振荡器OSC模块，控制模块可以改变频率振荡器的电阻，从而可以调整第一PWM控制器的工作频率。第一PWM控制器通过第五电阻R5与输入端的正极耦合，从而可以为自身供电。第一PWM控制器的输出端Gate可以与第二开关管Sp2耦合，当上述输出端输出高电平时，第二开关管Sp2可以导通；当上述输出端输出低电平时，第二开关管Sp2截止。因此，当第二开关管Sp2导通时，第一PWM控制器输出的频率可以施加于第一直流电，从而可以完成直流电对交流电的转换。
在一个实施例中，上述辅助电路还可以包括第三电容C2，第三电容C2的两端可以分别耦合整流二极管D1的负极和所述变压器的次级线圈的另一端。即第三电容C2可以与辅助电路的输出端耦合，第三电容C2可以对第二直流电进行滤波，即可以理解为对第二直流电进行稳压，使得输出的电压在稳定的电压范围。
需要说明的是，本申请实施例通过控制模块与直交流变换模块的耦合，使得改变控制模块中的电阻(即第一开关管Sp1、第三电阻R3和第四电阻R4的组成部分的电阻)可以调整第一交流电的工作频率。由
Figure BDA0003125217530000101
和
Figure BDA0003125217530000102
(其中，Lp为变压器的初级电感量；Vimin为最小输入电压；Dmax为最小输入条件下的最大占空比；f为工作频率；ΔI为变压器的初级电流变化量；Np为变压器的初级线圈的匝数；Ipk为变压器的初级电流峰值；ΔBm为变压器磁感应强度变化量；Ae为变压器磁芯的有效截面积)。当辅助电路输入的第一直流电的电压小于或等于第一基准电压Vref1时，控制模块可以调整的电阻来减小第一交流电的工作频率f，从而可以减小变压器的初级线圈的线圈匝数，进一步地，可以减小变压器初级线圈与次级线圈的比值，进而可以保证第二直流电的电压不变。反之，当第一直流电的电压大于第一基准电压Vref1时，控制模块可以调整电阻来增大第一交流电的工作频率f，之后可以增大变压器初级线圈的线圈匝数，进而可以保证输出的第二直流电的电压不变。在实际的电路设计过程中，需要根据输出电压(第二直流电的电压)的范围和输入电压(第一直流电的电压)的范围，考虑如何划分工作频率的大小。例如，当需要设计一款3-30Vdc输入范围以及输出电压12V的辅助电路时，可以将直交流转换模块的工作频率划分为两段。当第一直流电电压为3-10Vdc时，直交流转换模块的工作频率可以设计为50kHz；当第一直流电电压为10-30Vdc时，直交流转换模块的工作频率可以设计为150kHz。进一步地，第一直流电电压为3-10Vdc时，第一比较器B1通过比较第一基准电压Vref1和第一直流电电压的分压，可以输出低电平。之后第一开关管Sp1截止，直交流转换模块断开第三电阻R3连接，此时，接入直交流转换模块的电阻可以为第四电阻R4，从而可以降低振荡器OSC的频率；当第一直流电电压为10-30Vdc时，第一比较器B1通过比较第一基准电压Vref1和第一直流电电压的分压，可以输出高电平。之后第一开关管Sp1可以导通，此时接入直交流转换模块的电阻可以为第三电阻R3和第四电阻R4的并联的电阻，从而可以提高振荡器OSC的频率。
应理解，上述仅仅是举例说明设计上述辅助电路的步骤，并不构成限定。由上述可以得，由于控制模块和直交流转换模块的耦合，使得更大范围的第一直流电均可以输出特定范围的第二直流电。因此，上述辅助电路可以通过改变第一交流电的工作频率，实现宽范围输入电压要求，使得提高实际应用中供电的灵活性。
应理解，控制模块也可以将输入电压(第一直流电的电压)划分为三段或三段以上，分别可以选择不同电阻，使得直交流转换模块的工作频率选择性更多，从而可以使辅助电路的可以输入的电压范围更宽。
需要说明的是，本申请实施例提供的开关管可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET管)、三极管等，也可以其它可控器件，本申请不作限制。
请参阅图3，图3是本申请实施例公开的又一种辅助电路的结构示意图。其中，图3所示的辅助电路是由图1所示的辅助电路优化得到的。其中：
控制模块分别耦合直交流转换模块以及变压器的初级线圈，整流模块包括整流二极管D2，整流二极管D2的正极耦合变压器的次级线圈的一端，整流二极管D2的负极和变压器的次级线圈的另一端为辅助电路的输出端，直交流转换模块的输入端为辅助电路的输入端。
辅助电路的输入端可以分别耦合直交流转换模块、控制模块和变压器。直交流转换模块可以耦合控制模块，直交流转换模块可以将输出脉冲施加于第一直流电，使得第一直流电转换为第一交流电。控制模块可以耦合变压器，控制模块可以根据输入的第一直流电的电压大小选择变压器的初级线圈。整流模块可以包括整流二极管D2，整流二极管D2的正极可以耦合变压器的次级线圈一端，整流二极管D2可以进行整流，即可以将第二交流电变换成第二直流电。整流二极管的负极和变压器的次级线圈的另一端可以作为辅助电路的输出端。
应理解，辅助电路的输入端的输入电即第一直流电，输入端的正极可以分别耦合直交流转换模块的一端、控制模块的一端和变压器的初级线圈的一端。
在一个实施例中，上述辅助电路还可以包括第二电容C3，这个第二电容C3的两端可以分别耦合直交流转换模块的输入端。具体描述可以参考图2中第一电容C1的相关描述。
在一个实施例中，控制模块包括第二比较器B2、反相器N、第一与门Ag1、第二与门Ag2、第三开关管Sp3、第四开关管Sp4、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9，变压器的初级线圈包括N个线圈组，N为大于或等于2的整数，其中：第二比较器B2的第一输入端分别耦合第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端，第二比较器B2的第二输入端耦合第二基准电压Vref2，第二比较器B2的输出端分别耦合反相器N的输入端和第二与门Ag2的第一输入端，反相器N的输出端耦合第一与门Ag1的第一输入端，第一与门Ag1的第二输入端和第二与门Ag2的第二输入端分别耦合直交流转换模块，第一与门Ag1的输出端耦合第三开关管Sp3的第一端，第二与门Ag2的输出端耦合第四开关管Sp4的第一端，第三开关管Sp3的第二端耦合变压器的初级线圈的第一端，第三开关管Sp3的第三端和第四开关管Sp4的第三端分别通过第九电阻R9耦合地端GND2，第四开关管Sp4的第二端耦合变压器的初级线圈的第二端，第八电阻R8的另一端耦合地端GND2，第七电阻R7的另一端耦合直交流转换模块。
控制模块可以通过第二比较器B2比较第一直流电电压的分压与第二基准电压Vref2的大小，之后可以根据比较的结果选择变压器的初级线圈。其中，变压器的初级线圈可以包括两个线圈组，两个线圈组的三个端口均可以与控制模块耦合。第二基准电压Vref2的详细描述可以参考上述图2中第一基准电压Vref1的描述。当第一直流电电压的分压大于第二基准电压Vref2时，第二比较器B2可以输出高电平，第二与门Ag2的第一输入端可以接收到高电平，第一与门Ag1的第一输入端可以接收到低电平。在直交流转换模块的输出高电平的时候，第一与门Ag1可以输出低电平，第二与门Ag2可以输出高电平。此时，第三开关管Sp3可以截止，而第四开关管Sp4可以导通，从而控制模块可以选择变压器的两个串联的线圈组(M1和M2)作为使用的初级线圈。相反的，当第一直流电电压的分压小于或等于第二基准电压Vref2时，第二比较器B2可以输出低电平，经过反相器N、上述与门和上述开关管，可以选择一个线圈组(M1)作为变压器使用的初级线圈。此外，当前第一直流电电压的分压是第七电阻R7和第八电阻R8对第一直流电电压的分压，当第一直流电发生变化时，其分压也会发生变化。控制模块可以根据第一直流电的电压选择变压器的不同的线圈组作为变压器使用的初级线圈，从而可以改变变压器的初级线圈和次级线圈的比值，进一步地，可以改变第一交流电和第二交流电电压的比值，从而可以在保证输出电压的范围稳定的同时，提供更宽范围的输入电压。
应理解，变压器的初级线圈可以包括N个线圈组，N为大于或等于2的整数。其中，每个线圈组的线圈匝数可以是相同的，也可以是不同的。控制模块可以根据第一直流电的电压或者第一直流电电压的分压的大小判断变压器使用的初级线圈是哪部分线圈组。例如，初级线圈的线圈组数量N为3时，控制模块可以将第一直流电电压的分压大小进行划分，当这一分压大于第三基准电压，控制模块可以选择3组线圈组作为变压器使用的初级线圈；当这一分压小于第三基准电压且大于第四基准电压时，可以选择其中两组线圈组作为变压器使用的初级线圈；当这一分压小于或等于第四基准电压时，可以选择一组线圈组作为变压器使用的初级线圈。其中，第三基准电压大于第四基准电压。上述的变压器的初级线圈还可以扩展到包括3个以上的线圈组，其思路与图3的辅助电路的思路相同，此处不加赘述。
在一个实施例中，直交流转换模块包括第十电阻R10和第二PWM控制器，其中：第二PWM控制器的电源端通过第十电阻R10和接地端GND耦合辅助电路的输入端，第二PWM控制器通过第十电阻R10分别耦合控制模块和变压器的初级线圈的第三端，第二PWM控制器的输出端耦合控制模块。
直交流转换模块可以包括第十电阻R10和第二PWM控制器，其中，第二PWM控制器可以通过第十电阻R10与输入端的正极耦合，给其自身供电，第二PWM控制器也可以输出脉冲，将第一直流电转换为第一交流电。
在一个实施例中，辅助电路还包括第三电容C4，第三电容C4的两端分别耦合整流二极管D2的负极和变压器的次级线圈的另一端。即第三电容C4可以与辅助电路的输出端耦合，第三电容C4可以对第二直流电进行滤波，即可以理解为对第二直流电进行稳压，使得输出的电压在稳定的电压范围。
在一个实施例中，请参阅图4，图4是本申请实施例公开的又一种辅助电路的结构示意图，如图4所示，控制模块还可以包括第三比较器B3、第五开关管Sp5、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14，详细描述可以参考图2中第一比较器B1、第一开关管Sp1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的相关描述，在此不加赘述。对应地，控制模块同时也包括上述第二比较器B2、反相器N1、第一与门Ag1、第二与门Ag2、第三开关管Sp3、第四开关管Sp4、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9，详细描述可以参考上述图3的描述。此时，控制模块不仅可以选择变压器的初级线圈的线圈组，还可以调整直交流转换模块的工作频率。应理解，通过调整工作频率和选择变压器初级线圈的线圈组可以进一步增大辅助电路的输入范围。
需要说明的是，本申请实施例提供的开关管可以参考图2中的相关描述，此处不加赘述。
需要说明的是，本申请实施例通过控制模块可以直接改变变压器的初级电路。相关具体的原理可以参考图2的相关描述。从设计电路的角度而言，可以根据输入电压的大小选择变压器不同的线圈组作为使用的初级线圈。例如，如图3所示，当需要设计一款输入电压(第一直流电压)为3-30Vdc且输出功率为12W的辅助电路时，可以将变压器的工作状态划分为两种。当输入电压在3-10Vdc范围内时，控制模块可以选择线圈组M1作为变压器使用的初级线圈；当输入电压在10-30Vdc内时，控制模块可以选择线圈组M1和M2的串联作为变压器使用的初级线圈。进一步地，当第一直流电电压为3-10Vdc时，第二比较器B2通过比较第二基准电压Vref2和第一直流电电压的分压，可以输出低电平。之后第三开关管Sp3可以导通，第四开关管Sp4截止，此时变压器的初级线圈为M1；当第一直流电电压为10-30Vdc时，第二比较器B2通过比较第二基准电压Vref2和第一直流电电压的分压，可以输出高电平。之后第三开关管Sp3截止，第四开关管Sp4导通，此时变压器的初级线圈为M1和M2的串联。
以上所述的具体实施方式的辅助电路，可以应用于单管反激变换器(flyback)，也可以应用于推免变换器，还可以应用于硬开关桥式变换器，还可以应用于其他变换器，此处不对应用于的变换器构成限定。
请参阅图5，图5是本申请实施例公开的一种电源的结构示意图，如图5所示，该电源可以包括电池501和辅助电路502，电池501可以耦合辅助电路502，电池501可以为辅助电路502供电。辅助电路502可以包括上述图1-图4实施例中的各种电路。此外，上述电源还可以包括其他分立器件，用于完成供电功能和/或电压转换功能。
以上介绍了本申请实施例的辅助电路，以下介绍应用所述的辅助电路可能的产品形态。应理解，但凡具备应用上述图1-图4所述的辅助电路的任何形态的产品，都落入本申请的保护范围。还应理解，以下介绍仅为举例，不限制本申请实施例的产品形态仅限于此。
充电装置作为一种可能的产品形态，请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种充电装置的示意图。如图6所示，该装置可以是车载充电机；也可以是车载充电机的充电模块，还可以是DC/DC变换器集成的电源，还可以是DC/DC变换器集成的电源的充电模块。该装置的名称可以称为供电装置/充电单元/充电器/充电电源等，该装置可以是可插拔组合的，也可以是集成好的；该装置还可以是应用于除车载充电机或DC/DC变换器集成的电源以外的其它装置。
以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种辅助电路，其特征在于，包括直交流转换模块、控制模块、变压器和整流模块，其中：
所述直交流转换模块，用于将第一直流电转换为第一交流电；
所述控制模块，用于根据所述第一直流电控制所述变压器的初级线圈；
所述变压器，用于将所述第一交流电转换为第二交流电；
所述整流模块，用于将所述第二交流电转换为第二直流电；
其中，所述控制模块分别耦合所述直交流转换模块以及所述变压器的初级线圈，所述整流模块包括整流二极管，所述整流二极管的正极耦合所述变压器的次级线圈的一端，所述整流二极管的负极和所述变压器的次级线圈的另一端为所述电路的输出端，所述直交流转换模块的输入端为所述电路的输入端；
所述控制模块包括第二比较器、反相器、第一与门、第二与门、第三开关管、第四开关管、第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述变压器的初级线圈包括N个线圈组，N为大于或等于2的整数，其中：
所述第二比较器的第一输入端分别耦合所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端，所述第二比较器的第二输入端耦合第二基准电压，所述第二比较器的输出端分别耦合所述反相器的输入端和所述第二与门的第一输入端，所述反相器的输出端耦合所述第一与门的第一输入端，所述第一与门的第二输入端和所述第二与门的第二输入端分别耦合所述直交流转换模块，所述第一与门的输出端耦合所述第三开关管的第一端，所述第二与门的输出端耦合所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第二端耦合所述变压器的初级线圈的第一端，所述第三开关管的第三端和所述第四开关管的第三端分别通过所述第九电阻耦合地端，所述第四开关管的第二端耦合所述变压器的初级线圈的第二端，所述第八电阻的另一端耦合地端，所述第七电阻的另一端耦合所述直交流转换模块；
所述控制模块还包括第一比较器、第一开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中：
所述第一比较器的第一输入端分别耦合所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端，所述第一比较器的第二输入端耦合第一基准电压，所述第一比较器的输出端耦合所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端通过所述第三电阻耦合所述直交流转换模块、所述第四电阻的一端耦合所述直交流转换模块，所述第一开关管的第三端和所述第四电阻的另一端分别耦合地端，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端为所述电路的输入端，所述第一电阻的另一端分别耦合所述直交流转换模块和所述变压器初级线圈的一端，所述第二电阻的另一端耦合地端；所述直交流转换模块包括第十电阻和第二脉冲宽度调制PWM控制器，其中：
所述第二PWM控制器的电源端通过第十电阻和接地端耦合所述电路的输入端，所述第二PWM控制器通过所述第十电阻分别耦合所述控制模块和所述变压器的初级线圈的第三端，所述第二PWM控制器的输出端耦合所述控制模块；
所述第二PWM控制器的振荡器OSC端耦合所述控制模块的所述第三电阻和所述第四电阻的一端。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一电容，所述第一电容的两端分别耦合所述控制模块的输入端。
3.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的辅助电路以及与所述的辅助电路耦合的分立器件。
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