CN207098940U - 一种电动车专用dc‑dc12v10a转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动车专用DC‑DC 12V 10A转换器,包括主电路和控制电路,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;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;主电路和控制电路分别采用独立的电路板,实现两者的灵活插接,当其中一个电路板出现故障,可以方便更换和排查,不需换掉整个电路板,检修、安装方便,节省工料,提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电学领域,具体涉及一种具有将电动车蓄电池组的DC高电压转换成DC 12V低压的电动车专用DC-DC12V10A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。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种电动车专用DC-DC12V10A转换器,用来给整车的照明系统,信号指示系统,以及各种辅助电器提供额定的工作电压。并且主电路和控制电路分别采用独立的电路板,实现两者的灵活插接,当其中一个电路板出现故障,可以方便更换和排查,不需换掉整个电路板,检修、安装方便,节省工料,提高生产效率。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种电动车专用DC-DC 12V10A转换器,包括主电路和控制电路,两个电路采用独立的电路板;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,为控制芯片提供启动电压,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10A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。
所述储能电感为环形储能电感或EE28型变压器式储能电感。
所述控制芯片的型号为YW/UTC3845E,设置在控制模组中。
所述主电路的控制模组设有六个脚,包括第1脚OUTPUT,第2脚+VCC,第3脚ISENSE,第4脚GROUND,第5脚OUT+12V,第6脚GND。所述控制电路设有与控制模组相应的六个端子,实现主电路与控制电路的连接。
所述控制芯片U1设有八个脚,包括第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。
本实用新型的有益效果是:是将电动车蓄电池的电压如48V,60V,64V,72V等转换成12V10A输出,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。并且,主电路和控制电路分别采用独立的电路板,实现两者的灵活插接,当其中一个电路板出现故障,可以方便更换和排查,不需换掉整个电路板,检修、安装方便,节省工料,提高生产效率。
附图说明
图1为主电路的电路图。
图2为控制电路的电路图。
图中,U1. 控制芯片,U2.光耦合器,U3.稳压模块,U4.控制模组,D1.快恢复二极管,D2.瞬态抑制二极管,C1-C9.电容, V1.NMOS管,V2.肖特基二极管,L1.变压器式储能电感, R1.启动电阻,R2.过流检测电阻,R3 -R10电阻。
具体实施方式
如附图1所示,主电路的电源输入端输入48-72V直流电,其中一路通过启动电阻R1连接控制芯片U1的第7脚,为控制芯片U1提供启动电压,在启动电阻R1之后,连接并联的两个电容C1和C5,为进入控制芯片U1的电源滤波,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;电源输入端还与输入电源滤波电容C2的正极以及NMOS管V1的漏极连接,电源滤波电容C2的负极接地; NMOSV1的栅极通过电阻R3连接控制芯片U1的第6脚。NMOS管V1的源极与过流检测电阻R2连接,并通过过流检测电阻R2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V2的阴极,且肖特基二极管V2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C3的正极和瞬态抑制二极管D2的阴极;电源输出滤波电容C3的负极和瞬态抑制二极管D2的阳极接地。
如图2所示,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R4和电容C4;控制芯片U1的第1脚和第2脚之间设置电容C8,第2脚和第3脚之间设置电容C7。
所述稳压电路由稳压模块U3,调压电阻R7、R8、光耦合器U2和负载电阻R10组成,稳压模块U3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C9和稳压模块U3的第3脚;当输出电压过低或过高时,稳压模块U3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V1的导通脉宽,从而使输出电压稳定,确保转换器在满负载10A的情况下,输出电压仍然不低于12V;电阻R5和电容C6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R3,R4与NMOS管V1的栅极相连接驱动NMOS管V1工作,当NMOS管V1导通后输出电流通过L1经滤波电容C3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V1截止,保护NMOS管V1不损坏,形成过流保护电路;当NMOS管V1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V2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D2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。
Claims (5)
1.一种电动车专用DC-DC12V10A转换器,其特征在于,包括主电路和控制电路,两个电路采用独立的电路板;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,为控制芯片提供启动电压,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10A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DC-DC12V10A转换器,其特征在于,所述储能电感为环形储能电感或EE28型变压器式储能电感。
3.根据权利要求1所述的一种电动车专用DC-DC12V10A转换器,其特征在于,所述控制芯片的型号为YW/UTC3845E,设置在控制模组中。
4.根据权利要求1所述的一种电动车专用DC-DC12V10A转换器,其特征在于,所述主电路的控制模组设有六个脚,包括第1脚OUTPUT,第2脚+VCC,第3脚ISENSE,第4脚GROUND,第5脚OUT+12V,第6脚GND;所述控制电路设有与控制模组相应的六个端子,实现主电路与控制电路的连接。
5.根据权利要求1所述的一种电动车专用DC-DC12V10A转换器,其特征在于,所述控制芯片设有八个脚,包括第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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