CN203193499U - 一种直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，其包括高压直流输入端和向继电器供电的低压直流输出端；还包括将高压直流输入端的高压直流电转换为低压直流电的开关变压器，开关变压器具有一头接高压直流输入端的初级绕组、一头接地另一头接反馈输出端的反馈绕组、和与低压直流输出端连接的次级绕组；以及，延时电容和控制开关变压器变换电压的开关电源芯片，该开关电源芯片的控制脚连接初级绕组的另一头；开关电源芯片的供电脚通过延时电容接地；反馈输出端连接开关电源芯片的供电脚，以在开关电源芯片正常工作时向其供电。本实用新型使继电器的吸合动作可控，可按客户需求设置不同的直流变换器的开机延时时间，方便可靠。

Description

一种直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路。

背景技术

随着全球能源紧张及污染日趋严重，电动汽车发展迫在眉睫。各国相继出台了电动汽车鼓励政策，大大提升了整车厂及零部件企业的研发速度。电动汽车研发也逐渐成为各大整车企业的主要工作任务之一。

电动汽车电驱动系统主要包括电机、电机控制器、减速器、直流变换器。直流变换器即DC/DC变换器，与传统燃油汽车的发电机作用相似，是将高压动力电池电压转换为12V低压，为整车低压电气系统供电。

图1示出了直流变换器的装置接线图，如图1所示，接插件X1连接直流变换器1与动力电池2；接插件X2连接直流变换器1与低压电气负载，该低压电气负载包括低压蓄电池31和其他无源负载32；接插件X3为信号接插件，其连接直流变换器1与车辆控制单元4及整车CAN总线网络5的通讯，DCDCE为车辆控制单元4给直流变换器1的开关机控制开关。

动力电池2的高压直流电经过电磁屏蔽及由电池管理系统控制的继电器输送给直流变换器1，经直流变换器1的转换，输出低压直流电，给低压蓄电池31和无源负载32供电。

为防止直流转换器1开机瞬间产生大的浪涌电流，损坏车载动力电池2及线路保险等，一般会采用如图2所示的直流变换器1的预充电电路，以避免上述情况的发生。如图2所示，HV+/HV-为车载动力电池2的正负极，系统上电时，先经过预充电阻R1对后面的母线电容C4、C5、C6充电，防止瞬间产生大的冲击电流损坏后级电路。待预充电完成后（即电容电压上升至母线电压的90%以上时）控制预充继电器RL1吸合，直流变换器1的预充电过程完成。预充继电器RL1吸合后会将预充电阻R1短路掉，这样可减小直流变换器1正常工作时由预充电阻R1带来的能量消耗，从而提高直流变换器1的转换效率。

然而，上述预充电电路中，预充继电器RL1的吸合动作受控于母线电容C4、C5、C6充电后的电容电压值，欲想了解预充继电器RL1何时吸合需要对母线电容C4、C5、C6充电后的电容电压值进行实时的检测，但相关的检测电路又是十分复杂的。因此，有必要提供一种针对预充继电器RL1的延时吸合电路，使预充继电器RL1的吸合动作可控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种结构简单的直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，其可按照客户的需要有效地控制预充继电器RL1的吸合动作，从而设置不同的直流变换器的开机延时时间，方便可靠。

为实现上述目的，所述直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，包括高压直流输入端，以及向所述预充继电器供电的低压直流输出端，其特点是，所述延时吸合电路还包括，

将所述高压直流输入端的高压直流电转换为低压直流电的开关变压器，该开关变压器具有一头接高压直流输入端的初级绕组、一头接地另一头接反馈输出端的反馈绕组、和与所述低压直流输出端连接的次级绕组；以及，

延时电容和控制开关变压器变换电压的开关电源芯片，该开关电源芯片的控制脚连接所述初级绕组的另一头；所述开关电源芯片的供电脚通过所述延时电容接地；

所述反馈输出端连接所述开关电源芯片的供电脚，用于在该开关电源芯片正常工作时向其供电。

优选的是，所述开关电源芯片采用PWM控制芯片VIPER20A。

本实用新型的有益效果在于，所述直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，使预充继电器的吸合动作可控，从而可按客户的需求设置不同的直流变换器的开机延时时间，方便可靠。

附图说明

图1示出了现有技术中的直流变换器的装置接线图；

图2示出了现有技术中直流变换器的预充电电路;

图3为本实用新型所述的直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路的电路图。

具体实施方式

为使实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

图3为本实用新型所述的直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路的电路图，如图3所示，所述直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，包括高压直流输入端Vin，以及向所述预充继电器RL1供电的低压直流输出端Vout。

特别地，所述延时吸合电路还包括将所述高压直流输入端Vin的高压直流电转换为低压直流电的开关变压器T1，控制开关变压器T1变换电压的开关电源芯片IC，以及延时电容C10。

其中，所述开关变压器T1具有一头引脚6接高压直流输入端Vin的初级绕组A、一头引脚9接地另一头引脚10接反馈输出端CC的反馈绕组C、以及与所述低压直流输出端Vout连接的次级绕组B。

开关电源芯片IC的控制脚DRAIN连接所述初级绕组A的另一头引脚7；所述开关电源芯片IC的供电脚VDD通过所述延时电容C10接地；所述反馈输出端CC连接所述开关电源芯片IC的供电脚VDD，用于在该开关电源芯片IC正常工作时继续向其供电。

进一步的，所述开关电源芯片IC采用PWM控制芯片VIPER20A。

所述直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路的工作原理基于以下思路实现的：通过延时向预充继电器RL1供电实现的。在本实用新型的一实施例中，预充继电器RL1的延时吸合时间由图2中所示的12V电源控制，12V电源的获取电路，即延时吸合电路，如图3所示。

下面对照图3说明延时吸合电路的工作原理：

由高压直流输入端Vin输入的高电压顺次经过防反接二极管D21、开关变压器T1的初级绕组A、以及开关电源芯片IC的控制脚DRAIN输入到开关电源芯片IC的内部。

开关电源芯片IC内部的恒流源启动，通过其供电脚VDD以2mA的电流向延时电容C10充电，直到延时电容C10上电压充至8V以上时，开关电源芯片IC开始工作（一般开关电源芯片IC的正常工作电压是9～16V，8V以上即开始工作），输出PWM波形，开关变压器T1的次级绕组B启动。

低压直流输出端Vout向外部负载（其中图示12V即提供给预充继电器RL1的线圈）供给12V电源。

低压直流输出端Vout输出的12V电源同时经反馈二极管D24/D25回到开关电源芯片IC的供电脚VDD，以提供前述开关电源芯片IC正常工作的供电。

在本实施例中，所述延时吸合电路延时输出12V电源的时间可根据下述推导计算：

由

得，其中i=2mA，若C10=100uF，

则： $t=\frac{U_C\×C}{i}=\frac{{8\×100\×10}^{-6}}{{2\×10}^{-3}}=0.4s=400\mathrm{ms}.$

若想改变预充继电器RL1延时吸合的时间，可通过改变延时电容C10的电容值实现，简单可靠。

综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。

Claims (2)

1.一种直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，包括高压直流输入端，以及向所述预充继电器供电的低压直流输出端，其特征在于：所述延时吸合电路还包括，

将所述高压直流输入端的高压直流电转换为低压直流电的开关变压器，该开关变压器具有一头接高压直流输入端的初级绕组、一头接地另一头接反馈输出端的反馈绕组、和与所述低压直流输出端连接的次级绕组；以及，

延时电容和控制开关变压器变换电压的开关电源芯片，该开关电源芯片的控制脚连接所述初级绕组的另一头；所述开关电源芯片的供电脚通过所述延时电容接地；

所述反馈输出端连接所述开关电源芯片的供电脚，用于在该开关电源芯片正常工作时向其供电。

2.根据权利要求1所述的直流变换器预充电路中预充继电器的延时吸合电路，其特征在于：所述开关电源芯片采用PWM控制芯片VIPER20A。

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