CN205846708U - 一种dc/dc模块的低压供电电路、检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种DC/DC模块的低压供电电路、检测设备，包括短路检测电路、防止回流电路、输出端口、检测端口，所述防止回流电路连接在所述输出端口和短路检测电路之间，所述输出端口连接所述DC/DC模块的输出端口，所述检测端口连接判断装置，根据检测端口检测的电平信息确定DC/DC模块对地短路故障，并通过提示装置进行提示。电路简单可靠，有效保护模块输出电流的回流，同时，还具有短路故障检测的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种DC/DC模块的低压供电电路、检测设备，特别涉及一种能够进行短路故障检测的电动汽车DC/DC模块测试系统的低压供电电路、检测设备。
背景技术
电动汽车DC/DC模块是将电池的高压电源转换为低压输出，为车上的低压电器设备供电的部件。为了保证DC/DC模块能够安全运行，DC/DC模块出厂时需要对其功能进行出厂检测，尤其是检测输出端口是否出现短路故障，这对DC/DC模块的能够正常运行尤为重要。然后，现有技术中主要是对DC/DC模块直接进行短路保护，如发明专利申请CN201510026685.1公开了一种DC/DC变换升压模块，主要是在DC变换过程中进行短路保护，设置于DC模块内部，无法适应多个DC模块的测试；发明专利申请CN201310105871.5公开了一种检测异步直流-直流升压转换器中短路的方法及电路，其目的是利用在PCB上接地端，获得简单、节省成本并且高校的短路保护，通过控制器利用电压闭锁保护下的电路进行短路检测，其随能够检测短路故障，但是其结果复杂，应用的目的性不够强，应用的电路元件较多，无法节约短路检测的成本。
为了能够对DC模块出厂时快速进行短路检测，解决现有技术中电路复杂，适应性不够强等技术问题，同时提高检测电路的检测稳定性和降低检测电路的成本，本申请提出一种简单方便的DC模块短路故障测试电路。
发明内容
为解决上述技术问题：本实用新型提出一种DC/DC模块的低压供电电路，包括短路检测电路、防止回流电路、输出端口、检测端口，所述防止回流电路连接在所述输出端口和短路检测电路之间，所述输出端口连接所述DC/DC模块的输出端口，所述检测端口连接判断装置，根据检测端口检测的电平信息确定DC/DC模块对地短路故障，并通过提示装置进行提示。
可优选的是，所述检测电路包括串联连接的电阻2(R2)、电阻3(R3)、稳压管(D2)，所述电阻2(R2)一端接电源，所述电阻2(R2)另一端和所述电阻3(R3)之间的连接点连接所述防止回流电路。
根据上述任一方式可优选的是，所述电源为+12V的直流电源。
根据上述任一方式可优选的是，所述电阻3(R3)与稳压管(D2)的负极之间的连接点连接检测端口，所述稳压管(D2)的正极接地。
根据上述任一方式可优选的是，所述稳压管(D2)稳压值为5.1V。
根据上述任一方式可优选的是，所述防止回流电路包括二极管(D1)，所述二极管(D1)正极连接所述电阻2(R2)另一端和所述电阻3(R3)之间的连接点，负极连接输出端口。
根据上述任一方式可优选的是，所述防止回流电路与DC/DC模块的输出端口之间还并接有串联连接的开关(S1)和电阻1(R1)。
根据上述任一方式可优选的是，所述开关(S1)包括继电器、三极管、MOS管、点触开关至少之一。
根据上述任一方式可优选的是，所述提示装置为LCD或LED显示器或发光二极管至少之一。
根据上述任一方式可优选的是，所述DC/DC模块为输出电压为14V的DC转换模块。在DC/DC模块的输出端口以及检测端口还设置有多个高次谐波滤波电容，对电路的高次谐波进行滤除。
一种电动汽车DC/DC模块检测设备，包括前述任意一项所述的低压供电电路。
将检测电路的电阻、二极管、稳压管等集成设置于PCB上，只预留电源+12V的供电电源接口，连接DC/DC模块的输出接口，和连接单片机的检测端口，同时，在PCB上设置有固定用的端口，可以将该PCB与其他模块固定住，方便携带以及能够与其他模块配合使用。
本实用新型所提供的DC/DC模块测试系统的供电电路，电路简单可靠，使用器件少，结构占用面积小，可以单独形成一个简单的模块，也可以集成在其他大型电路中，适应性强，只需要通过简单的电阻以及二极管、稳压管就能够对DC/DC模块进行短路故障检测，整个电路造价低，节约成本，无需对DC/DC模块通电就能够检测DC/DC模块是否短路，防止DC/DC模块短路时，通电造成内部器件的损坏，并且稳定，能够稳定的进行短路检测，同时，有效控制模块输出电流的回流，减小了回流对电路的影响；并且能够通过提示装置提示DC/DC模块是否短路，方便工程人员对DC/DC模块出厂时进行检测，能够直观的判断DC/DC模块是否处于正常工作状态。
附图说明
图1为按照本实用新型供电电路的一优选的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
电动汽车中，需要大量的DC/DC模块将电池的高压电源转换为低压输出，为车上的低压电器设备供电，由于需要的数量较多，这些DC/DC模块出厂时需要快速的进行检测，在提高检测速度的同时，还 需要提高检测的稳定性，同时，作为DC/DC模块的生产厂家，生产成本和模块的稳定性都是需要考虑的，因此，本申请设计一种专门用于检测DC/DC模块的检测电路。
如图1所示，本实用新型提出一种DC/DC模块的低压供电电路，包括短路检测电路、防止回流电路、输出端口、检测端口，所述防止回流电路连接在所述输出端口和短路检测电路之间，所述输出端口连接所述DC/DC模块的输出端口，所述检测端口连接判断装置，根据检测端口检测的电平信息确定DC/DC模块对地短路故障，并通过提示装置进行提示。
所述判断装置包括单片机，所述单片机采用常用的MCS-51单片机、PIC单片机、AVR单片机，通过单片机连接检测端口，识别所述检测端口的高低电平信号，根据预设的编程信息确定高低电平信息对应的DC/DC模块是否对地短路故障，如根据图1所示的示意图，此时，高电平对应DC/DC模块正常运行，没有短路故障；低电平对应DC/DC模块输出端口短路。作为可变形的实施方式，在检测端口与单片机端口之间可以设置光电耦合隔离模块，以减小电流对单片机的冲击，同样，也可以增加电平转换模块，如反相器等，此时，单片机对应的判断DC/DC模块是否故障的高低电平可以变换对应调整。
在本实施例中，所述检测电路包括串联连接的电阻2(R2)、电阻3(R3)、稳压管(D2)，所述电阻2(R2)一端接电源，所述电阻2(R2)另一端和所述电阻3(R3)之间的连接点连接所述防止回流电路。所述电阻3优选使用100kΩ的电阻，能够极大限度的限制电流大小。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述电源为+12V的直流电源。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述电阻3(R3)与稳压管(D2)的负极之间的连接点连接检测端口，所述稳压管(D2)的正极接地。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述稳压管(D2)稳压值为5.1V，所述稳压管可以选择稳压二极管，当DC/DC模块的输出接口没有短路故障时，电流通过稳压二极管，检测端口稳定输出5V左右的电压，通过单片机的端口形成稳定的高电平。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述防止回流电路包括二极管(D1)，所述二极管(D1)正极连接所述电阻2(R2)另一端和所述电阻3(R3)之间的连接点，负极连接输出端口。可优选的是，所述防止回流电路可以包括多个二极管，多个二极管串联连接，有效增加系统的稳定性，防止回流的出现，由于二极管允许通过电流特性不同，在设置电路过程中，根据所选择的二极管D1的耐压耐流特性，可以灵活选择电阻R2 的大小，确保DC/DC模块输出接口短路时，流过二极管D1的电流在所选择的二极管运行范围之内。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述防止回流电路与DC/DC模块的输出端口之间还并接有串联连接的开关(S1)和电阻1(R1)。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述开关(S1)包括继电器、三极管、MOS管、点触开关至少之一。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述显示装置为LCD或LED显示器或发光二极管至少之一。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在本实施例中，所述DC/DC模块为输出电压为14V的DC转换模块。然而，这一特征并不限于本实施例，其可以与本实用新型的上述任一方案进行组合。
在DC/DC模块的输出端口以及检测端口还设置有多个高次谐波滤波电容，对电路的高次谐波进行滤除。一种电动汽车DC/DC模块检测设备，包括前述任意一项所述的低压供电电路。
J1是DC/DC模块的低压电源输出端口，正常情况下输出电压为+14VDC。J1.2是低压输入/输出的电位参考端(搭铁)。J1.1既是DC/DC电源输出的正极+14V，又是DC/DC模块的工作电源的输入端。DC/DC未启动的初始状态下，DC/DC模块无输出电压。当给J1.1输入直流12V左右的电源时，即可启动DC/DC工作，DC/DC将高压母线上的直流高压电源的输入转换为低压14VDC从J1.1覆盖输出。
本申请电路如图1所示，12V的供电电源经过R2和D1给DC/DC模块供电。当DC/DC启动工作后，DC/DC模块从J1的1脚输出+14VDC直流电压，D1阻断输出电压对12V电源的回流。
本电路还可以检测DC/DC端口对地短路故障。当DC/DC模块的输出端口没有短路时，则J1.1和J1.2之间处于断开状态，之间具有高阻抗，12V电源输出的电流则无法从电阻2、二极管D1、J1.1、J1.2之间形成导通回路，需要从电阻2、电阻3、稳压管D1之间形成导通回路，此时，测试端口输出高电平；当短路故障产生时，J1.1搭铁，即J1.1与J1.2连接，两种都是地电位，12V电源输出的电流则从电阻2、二极管D1、J1.1、J1.2之间形成导通回路，不从电阻2、电阻3、稳压管D1之间形成导通回路，测试系统的单片机的PA2端口为低电平，单片机根据高低电平能够轻易判断DC/DC模块是否短路，并输出相应的信号到显示器进行显示，从而做出相应的显示和保护。
将检测电路的电阻、二极管、稳压管等集成设置于PCB上，只预留电源+12V的供电电源接口，连接DC/DC模块的输出接口，和连接单片机的检测端口，同时，在PCB上设置有固定用的端口，可以将该PCB与其他模块固定住，方便携带以及能够与其他模块配合使用。所述PCB板优选使用单层布线设置， 节约开发PCB板的成本，同时，也可以根据需要使用双层PCB板，在设计PCB板时，使用大面积地，降低地的电阻，减小外部电源带来的噪声。
为了更大限度的节约成本，可优选的，在检测端口设计连接发光二极管，串联限流电阻，通过发光二极管的发光与否确定是否出现短路故障，限流电阻一端连接检测端口，发光二极管正极连接限流电阻另一端，发光二极管负极连接地电位。当DC/DC模块为未出现短路时，检测端口输出5V左右的电压，此时发光二级管由于具有导通电流而发光；当DC/DC模块为出现短路时，检测端口输出电压为0，此时发光二级管由于没有导通电流而不发光；检测人员通过观察发光二极管的发光与否就能够轻易判断DC/DC模块是否故障，无需单片机，更大限度的结余了成本，简化了电路。
本申请所提供的DC/DC模块测试系统的供电电路，电路简单可靠，使用器件少，结构占用面积小，可以单独形成一个简单的模块，也可以集成在其他大型电路中，适应性强，只需要通过简单的电阻以及二极管、稳压管就能够对DC/DC模块进行短路故障检测，整个电路造价低，节约成本，无需对DC/DC模块通电就能够检测DC/DC模块是否短路，防止DC/DC模块短路时，通电造成内部器件的损坏，并且稳定，能够稳定的进行短路检测，同时，有效控制模块输出电流的回流，减小了回流对电路的影响；并且能够通过提示装置提示DC/DC模块是否短路，方便工程人员对DC/DC模块出厂时进行检测，能够直观的判断DC/DC模块是否处于正常工作状态。
Claims (11)
1.一种DC/DC模块的低压供电电路，包括短路检测电路、防止回流电路、输出端口、检测端口，其特征在于：所述防止回流电路连接在所述输出端口和短路检测电路之间，所述输出端口连接所述DC/DC模块的输出端口，所述检测端口连接判断装置，根据检测端口检测的电平信息确定DC/DC模块对地短路故障，并通过提示装置进行提示。
2.如权利要求1所述的低压供电电路，其特征在于：所述检测电路包括串联连接的电阻2（R2）、电阻3（R3）、稳压管（D2），所述电阻2（R2）一端接电源，所述电阻2（R2）另一端和所述电阻3（R3）之间的连接点连接所述防止回流电路。
3.如权利要求2所述的低压供电电路，其特征在于：所述电源为+12V的直流电源。
4.如权利要求2所述的低压供电电路，其特征在于：所述电阻3（R3）与稳压管（D2）的负极之间的连接点连接检测端口，所述稳压管（D2）的正极接地。
5.如权利要求4所述的低压供电电路，其特征在于：所述稳压管（D2）稳压值为5.1V。
6.如权利要求2所述的低压供电电路，其特征在于：所述防止回流电路包括二极管（D1），所述二极管（D1）正极连接所述电阻2（R2）另一端和所述电阻3（R3）之间的连接点，负极连接输出端口。
7.如权利要求1所述的低压供电电路，其特征在于：所述防止回流电路与DC/DC模块的输出端口之间还并接有串联连接的开关（S1）和电阻1（R1）。
8.如权利要求7所述的低压供电电路，其特征在于：所述开关（S1）包括继电器、三极管、MOS管、点触开关至少之一。
9.如权利要求1所述的低压供电电路，其特征在于：所述提示装置为LCD或LED显示器或发光二极管至少之一。
10.如权利要求1所述的低压供电电路，其特征在于：所述DC/DC模块为输出电压为14V的DC转换模块。
11.一种电动汽车DC/DC模块检测设备，包括如权利要求1-10任意一项所述的低压供电电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109278559A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-29 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 电动汽车的过压保护方法、系统及电动汽车 |
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