CN206370774U - 非隔离式电动车电源转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种非隔离式电动车电源转换电路，包括控制单元、开关器件、输出单元、供电单元以及反馈单元；所述供电单元的输入端与输入电源Vin连接，输出端与控制单元的电源端连接，所述开关器件的控制端与控制单元的控制输出端连接，开关器件的输入端与输入电源Vin连接，开关器件的输出端与输出单元的输入端连接，所述输出单元向负载输出+12V电源，所述反馈单元用于检测输出单元的输出电压以及输出电流并输入到控制单元的反馈控制端，通过上述结构，能够将动力电池的高电压稳定输出为负载适用的低电压，无需采用传统技术中的泵电源或者隔离变压器实现，有效简化电路结构，减小体积，降低生产以及使用成本，而且无需复杂的调试，生产及使用方便。

Description

非隔离式电动车电源转换电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，尤其涉及一种非隔离式电动车电源转换电路。

背景技术

在电动车中，需要将动力电池输出的高电压(一般为72V)转换为+12V的低电压然后供给到负载，现有技术中，用于进行电动车的高低电压转换电路均需要采用泵电源自举升压或者适用隔离变压器实现，因此，造成电源转换电路的结构负载，而且体积庞大，并且需要复杂的调试过程，从而为电源转换电路的稳定性带来了隐患。

因此，需要提出一种新的电源转换电路，能够将动力电池的高电压稳定输出为负载适用的低电压，无需采用传统技术中的泵电源或者隔离变压器实现，有效简化电路结构，减小体积，降低生产以及使用成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种非隔离式电动车电源转换电路，能够将动力电池的高电压稳定输出为负载适用的低电压，无需采用传统技术中的泵电源或者隔离变压器实现，有效简化电路结构，减小体积，降低生产以及使用成本。

本实用新型提供的一种非隔离式电动车电源转换电路，包括控制单元、开关器件、输出单元、供电单元以及反馈单元；

所述供电单元的输入端与输入电源Vin连接，输出端与控制单元的电源端连接，所述开关器件的控制端与控制单元的控制输出端连接，开关器件的输入端与输入电源Vin连接，开关器件的输出端与输出单元的输入端连接，所述输出单元向负载输出+12V电源，所述反馈单元用于检测输出单元的输出电压以及输出电流并输入到控制单元的反馈控制端。

进一步，所述开关器件为MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极与控制单元的控制输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与输入电源Vin连接，MOS管Q1的源极与输出单元的输入端连接。

进一步，所述控制单元包括控制芯片U1、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4；

控制芯片U1的1引脚通过电阻R3和电容C1并联后连接于控制芯片U1的2引脚，所述控制芯片U1的2引脚为电压反馈端；

控制芯片U1的3引脚为电流反馈端SEN，控制芯片U1的3引脚通过电容C2接地，控制芯片U1的3引脚还通过电阻R6与8引脚连接；控制芯片U1的4引脚通过电容C3接地，控制芯片U1的4引脚通过电阻R5与8引脚连接，控制芯片U1的8引脚通过电容C4接地，控制芯片U1的6引脚为控制单元的控制输出端通过电阻R8连接于MOS管Q1的栅极，控制芯片U1的7引脚为电源端，控制芯片U1的5引脚接地。

进一步，所述供电单元包括二极管D1、电容C5、电容C6、电容C8以及电阻R7；

电阻R7的一端与输入电源Vin连接，另一端通过电容C5和电容C6并联后接地，二极管D1的正极与输出单元的输出端连接，二极管D1的负极连接于电阻R1和电容C5之间的公共连接点，电阻R7和电容C5之间的公共连接点作为供电单元的输出端与控制单元的电源端连接，电阻R7与电源输入端Vin的公共连接点通过电容C8接地。

进一步，所述输出单元包括电阻R9、二极管D2、电感L1、电容C7以及电阻R10；

所述电阻R9的一端作为输出单元的输入端连接于MOS管Q1的源极，另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端通过电容C7和电阻R10并联后接地，电感L1和电容C7的公共连接点作为输出单元的输出端，二极管D1的负极连接于电阻R9和电感L1的公共连接点，二极管D1的正极连接于电容C7和地之间的公共连接点。

进一步，所述反馈单元包括电阻R4、电阻R1和电阻R2；

电阻R1的一端连接于输出单元的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2的公共连接点与控制芯片U1的2引脚连接；电阻R4的一端连接于MOS管Q1的源极，另一端连接于控制芯片U1的3引脚。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够将动力电池的高电压稳定输出为负载适用的低电压，无需采用传统技术中的泵电源或者隔离变压器实现，有效简化电路结构，减小体积，降低生产以及使用成本，而且无需复杂的调试，生产及使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

图1为本实用新型的电路原理图，如图所示，本实用新型提供的一种非隔离式电动车电源转换电路，包括控制单元、开关器件、输出单元、供电单元以及反馈单元；

所述供电单元的输入端与输入电源Vin连接，输出端与控制单元的电源端连接，所述开关器件的控制端与控制单元的控制输出端连接，开关器件的输入端与输入电源Vin连接，开关器件的输出端与输出单元的输入端连接，所述输出单元向负载输出+12V电源，所述反馈单元用于检测输出单元的输出电压以及输出电流并输入到控制单元的反馈控制端，通过上述结构，能够将动力电池的高电压稳定输出为负载适用的低电压，无需采用传统技术中的泵电源或者隔离变压器实现，有效简化电路结构，减小体积，降低生产以及使用成本，而且无需复杂的调试，生产及使用方便。

本实施例中，所述开关器件为MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极与控制单元的控制输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与输入电源Vin连接，MOS管Q1的源极与输出单元的输入端连接，当然，开关器件也可以采用其他的器件，比如三极管，或者IGBT器件。

本实施例中，所述控制单元包括控制芯片U1、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4；

控制芯片U1的1引脚通过电阻R3和电容C1并联后连接于控制芯片U1的2引脚，所述控制芯片U1的2引脚为电压反馈端；

控制芯片U1的3引脚为电流反馈端SEN，控制芯片U1的3引脚通过电容C2接地，控制芯片U1的3引脚还通过电阻R6与8引脚连接；控制芯片U1的4引脚通过电容C3接地，控制芯片U1的4引脚通过电阻R5与8引脚连接，控制芯片U1的8引脚通过电容C4接地，控制芯片U1的6引脚为控制单元的控制输出端通过电阻R8连接于MOS管Q1的栅极，控制芯片U1的7引脚为电源端，控制芯片U1的5引脚接地，其中，控制芯片采用UC3845芯片。

本实例中，所述供电单元包括二极管D1、电容C5、电容C6、电容C8以及电阻R7；其中，电容C6和电容C8为极性电容；

电阻R7的一端与输入电源Vin连接，另一端通过电容C5和电容C6并联后接地，二极管D1的正极与输出单元的输出端连接，二极管D1的负极连接于电阻R1和电容C5之间的公共连接点，电阻R7和电容C5之间的公共连接点作为供电单元的输出端与控制单元的电源端连接，电阻R7与电源输入端Vin的公共连接点通过电容C8接地，通过上述结构，能够为控制芯片的启动以及工作提供稳定的电源。

本实施例中，所述输出单元包括电阻R9、二极管D2、电感L1、电容C7以及电阻R10；其中，电容C7为极性电容；

所述电阻R9的一端作为输出单元的输入端连接于MOS管Q1的源极，另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端通过电容C7和电阻R10并联后接地，电感L1和电容C7的公共连接点作为输出单元的输出端，二极管D1的负极连接于电阻R9和电感L1的公共连接点，二极管D1的正极连接于电容C7和地之间的公共连接点，通过上述结构，能够输出稳定的+12V电压，为负载提供稳定的工作用电。

本实施例中，所述反馈单元包括电阻R4、电阻R1和电阻R2；

电阻R1的一端连接于输出单元的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2的公共连接点与控制芯片U1的2引脚连接；电阻R4的一端连接于MOS管Q1的源极，另一端连接于控制芯片U1的3引脚，通过上述结构，能够为控制芯片的控制提供双反馈回路，从而准确控制整个电路的稳定工作，利于输出稳定的电压。

以下对本实用新型的工作原理作进一步说明：

当刚开始工作时，输入电源Vin输入72V电压，通过电阻R7的分压作用，然后经过电容C5和C6进行滤波后，向控制芯片U1提供启动用电，当控制芯片U1启动后，通过引脚6输出PWM波信号控制MOS管Q1工作，当MOS管Q1导通后，通过电感L1和电容C1滤波以及电阻R10的分压作用后，向负载输出稳定的+12V电源；此时，该电源通过二极管D1整流后向控制芯片U1进行供电；当PWM信号处于低电平时，MOS管Q1截止，此时由于电感L1的作用，电感L1的产生磁能转换电能，并且极性为图1所示的左边为负，右边为负，作为续流作用的二极管D2导通形成回路，此时输出回路继续向负载供电；反馈单元用于检测输出电流和输出电压并输入到控制芯片U1中，当输出电压过高或者过低时，控制芯片U1根据反馈信号控制PWM波的占空比，进而控制MOS管Q1工作，确保输出单元输出稳定的电压；当电流过大或者发生短路的状R9和电阻R4的共同作用，将电流信号转换为电压信号反馈到控制芯片U1的3引脚，并且电阻R4和电容C2形成RC滤波电路，控制芯片U1根据反馈的电流信号控制MOS管截止，从而防止MOS管Q1被大电流冲击，通过本实用新型的双反馈的作用，能够确保本实用新型的输出电压稳定可靠；电阻R5和电容C3工作作用决定控制芯片U1的震荡频率，电容C1用于改善控制芯片U1的增益以及频率特性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：包括控制单元、开关器件、输出单元、供电单元以及反馈单元；

所述供电单元的输入端与输入电源Vin连接，输出端与控制单元的电源端连接，所述开关器件的控制端与控制单元的控制输出端连接，开关器件的输入端与输入电源Vin连接，开关器件的输出端与输出单元的输入端连接，所述输出单元向负载输出+12V电源，所述反馈单元用于检测输出单元的输出电压以及输出电流并输入到控制单元的反馈控制端。

2.根据权利要求1所述非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：所述开关器件为MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极与控制单元的控制输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与输入电源Vin连接，MOS管Q1的源极与输出单元的输入端连接。

3.根据权利要求2所述非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：所述控制单元包括控制芯片U1、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4；

控制芯片U1的1引脚通过电阻R3和电容C1并联后连接于控制芯片U1的2引脚，所述控制芯片U1的2引脚为电压反馈端；

控制芯片U1的3引脚为电流反馈端SEN，控制芯片U1的3引脚通过电容C2接地，控制芯片U1的3引脚还通过电阻R6与8引脚连接；控制芯片U1的4引脚通过电容C3接地，控制芯片U1的4引脚通过电阻R5与8引脚连接，控制芯片U1的8引脚通过电容C4接地，控制芯片U1的6引脚为控制单元的控制输出端通过电阻R8连接于MOS管Q1的栅极，控制芯片U1的7引脚为电源端，控制芯片U1的5引脚接地。

4.根据权利要求1所述非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：所述供电单元包括二极管D1、电容C5、电容C6、电容C8以及电阻R7；

电阻R7的一端与输入电源Vin连接，另一端通过电容C5和电容C6并联后接地，二极管D1的正极与输出单元的输出端连接，二极管D1的负极连接于电阻R1和电容C5之间的公共连接点，电阻R7和电容C5之间的公共连接点作为供电单元的输出端与控制单元的电源端连接，电阻R7与电源输入端Vin的公共连接点通过电容C8接地。

5.根据权利要求2所述非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：所述输出单元包括电阻R9、二极管D2、电感L1、电容C7以及电阻R10；

所述电阻R9的一端作为输出单元的输入端连接于MOS管Q1的源极，另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端通过电容C7和电阻R10并联后接地，电感L1和电容C7的公共连接点作为输出单元的输出端，二极管D1的负极连接于电阻R9和电感L1的公共连接点，二极管D1的正极连接于电容C7和地之间的公共连接点。

6.根据权利要求3所述非隔离式电动车电源转换电路，其特征在于：所述反馈单元包括电阻R4、电阻R1和电阻R2；

电阻R1的一端连接于输出单元的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2的公共连接点与控制芯片U1的2引脚连接；电阻R4的一端连接于MOS管Q1的源极，另一端连接于控制芯片U1的3引脚。