CN209676126U - 转换器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路技术领域，旨在提供转换器电路，其技术方案要点是包括供电模块，所述供电模块的输入端连接有用于使输出电压固定的控制模块，所述供电模块为所述控制模块提供工作电源，所述控制模块连接有开关部件，所述开关部件连接有用于连接负载的供电回路，所述控制模块通过开关部件间接控制供电回路，所述开关部件的输出端设置有用于监测所述供电回路中电流大小的监测单元，所述开关部件的输出端经电感L1与负载连接，所述电感L1与所述开关部件之间经续流二极管反向连接零线。本实用新型适用于电动车上电器设备的供电。

Description

转换器电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，更具体地说，它涉及转换器电路。

背景技术

电瓶一般指电动自行车使用的蓄电池，其作用是为电动车提供电源。

电动车转换器的作用主要是将电瓶串接成的电源电压转换成12V，供给电动车的前灯、仪表盘、转向等电路工作，电源电压一般包括36V、48V、60V、64V、72V和80V、84V、96V、120V等。

现有的电动车上的电器设备，其工作在宽电压范围，直接由电瓶供电，但由于电瓶电压变化范围比较大，所以会造成电器设备工作不稳定以及时常损坏等情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供转换器电路，其转换器能输出固定电压，为电动车上的电器设备提供工作电压，以避免因电瓶电压的变化范围较大造成电器设备工作不稳定以及时常损坏等情况，利于延长电动车上电器设备的使用寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：转换器电路，包括供电模块，所述供电模块的输入端连接有用于使输出电压固定的控制模块，所述供电模块为所述控制模块提供工作电源，所述控制模块连接有开关部件，所述开关部件连接有用于连接负载的供电回路，所述控制模块通过开关部件间接控制供电回路，所述开关部件的输出端设置有用于监测所述供电回路中电流大小的监测单元，所述开关部件的输出端经电感L1与负载连接，所述电感L1与所述开关部件之间经续流二极管反向连接零线。

通过采用上述技术方案，供电模块为控制模块提供工作电源；控制模块通过控制开关部件导通使供电回路输出固定电压，以为电动车上的电器设备提供工作电压，当开关部件截止时，电感L1将磁能转变为电能，使续流二极管导通并形成回路，进而继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，为电动车上的电器设备提供工作电压，进而避免因电瓶电压的变化范围较大造成电器设备工作不稳定以及时常损坏等情况，利于延长电动车上电器设备的使用寿命；监测单元用于监测供电回路中的电流大小并反馈至控制模块，以在负载电流发生短路或过大时，使控制模块控制信号的脉宽，进而控制开关部件截止，避免开关部件损坏。

优选的，所述供电模块包括三极管Q2和电阻R12，所述电阻R12的一端连接电源且与所述控制模块连接，另一端连接在所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极与所述控制模块连接。

通过采用上述技术方案，电源经三极管Q2和电阻R12向控制模块提供工作电压，以使控制模块正常工作。

优选的，所述控制模块为微控制器U1。

通过采用上述技术方案，微控制器U1具有高性能、低功耗和高代码执行效率等优点，适用于高精度混合信号处理以及便携式系统和电池供电系统。

优选的，所述开关部件为场效应管Q1。

通过采用上述技术方案，场效应管Q1通过输入电压控制，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，有利于控制供电回路。

优选的，所述场效应管Q1通过电容C9和变压器T2驱动，所述微控制器U1的输出端连接所述电容C9，所述电容C9与所述变压器T2的输入端连接，所述变压器T2的输出端经电阻R10与所述场效应管Q1的栅极连接，所述变压器T2的输出端与所述电阻R10之间经电阻R9与所述场效应管Q1的源极连接。

通过采用上述技术方案，利用通交流阻直流的性质，电容C9将电路的交流部分和直流部分耦合起来；变压器T2通过在微控制器与开关部件两端配置适当的阻抗，进而所有高频的微波信号均能传递至负载点，提升能源效益。

优选的，所述监测单元包括电流传感器T1,所述电流传感器T1的一端连接有二极管D3和电阻R3，另一端接地，所述电阻R3的一端连接所述微控制器U1。

通过采用上述技术方案，电流传感器能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息按一定规律变换为符合一定标准需要的电信号，经二极管和电阻输出，反馈至微控制器，以利于微控制器对开关部件的精确控制。

优选的，所述电感L1串联有若干个电容，若干所述电容并联且与负载连接。

通过采用上述技术方案，电容起滤波作用，以对供电回路的输出电压进行过滤，筛选出适合电动车上的电器设备工作的电压，更好地输出固定电压。

优选的，所述供电模块与所述控制模块之间串联有电容C6和电阻R7，所述电容C6和所述电阻R7并联。

通过采用上述技术方案，电阻R7的两端并联电容C6，以减小电路中高频信号的阻抗，使信号上升速度加快，进而提高了电路的响应速度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

电源经供电模块向控制模块输出工作电压，以使控制模块工作，控制模块输出信号经电容C9和变压器T2耦合至开关部件，通过控制开关部件对供电回路进行控制。

当开关部件导通后，供电回路的输出电流经电感L1流向电容，并向负载供电。

当开关部件截止后，电感L1将磁能转变为电能，续流二极管导通，以形成回路并继续向负载供电。

当输出电压过低或过高时，控制模块能够控制开关部件的导通脉宽，以达到供电回路的输出电压稳定的目的。

当负载电流发生短路或过大时，开关部件的输出电流经监测单元反馈至控制模块，以使控制模块控制信号的脉宽，进而控制开关部件截止，避免开关部件损坏。

附图说明

图1是转换器电路的电路连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的转换器电路，包括供电模块，供电模块的输入端连接有控制模块，供电模块为控制模块提供工作电源，控制模块用于使输出电压固定，进而输出电压可用于电动车上的电器设备。

控制模块为微控制器U1，微控制器U1的型号为UC3845，微控制器U1有VREF引脚、VCC引脚、OUT引脚、GND引脚、COMP引脚、VFB引脚、ISEN引脚和RT/CT引脚共八个。

供电模块包括三极管Q2和电阻R12，三极管Q2为NPN型，电阻R12的一端与三极管Q2的发射极连接，48V电源经电阻R13与微控制器U1的VCC引脚连接，以向微控制器U1提供工作电源，微控制器U1的VCC引脚与电阻R12连接，微控制器U1的VCC引脚经电容C11接地，微控制器U1的VCC引脚经电容C10接地，电容C10为电解电容且其正极连接在电阻R12和微控制器U1的VCC引脚之间,三极管Q2的基极反向连接有稳压二极管D4，稳压二极管D4的一端接地，三极管Q2的集电极与三极管Q2的基极之间连接有电阻R11，三极管Q2的集电极连接控制模块。

三极管Q2的集电极经电阻R4和电阻R5接地，电阻R4和电阻R5之间经电阻R6连接微控制器U1的VFB引脚，电阻R6与微控制器U1的VFB引脚之间经电容C6和电阻R7连接微控制器U1的COMP引脚，电容C6和电阻R7并联，进而控制器UC3845的VFB引脚与COMP引脚之间形成分压电路，以当输出电压过低或过高时，在电阻R4的输出端得到取样电压并输入控制器UC3845的VFB引脚，取样电压与内部2.5V基准电压比较后，对开关部件的导通脉宽进行控制，从而使输出电压稳定。

微控制器U1的VREF引脚经电容C8接地，微控制器U1的RT/CT引脚经电阻R8与微控制器U1的VREF引脚连接，微控制器U1的RT/CT引脚经电容C7接地，电阻R8和电容C7构成振荡时间常数，本电路的振荡频率为100KHz。

微控制器U1的GND引脚接地。

微控制器U1的OUT引脚连接有电容C9，电容C9的一端连接有变压器T2，变压器T2的型号为EE16，变压器T2的一输出端连接有电阻R10，变压器T2的输出端与电阻R10之间连接有电阻R9，变压器T2的其余端口连接零线N。

电阻R10与电阻R9之间连接有开关部件，开关部件连接有用于连接负载的供电回路，控制微控制器U1驱动开关部件动作，以间接控制供电回路。

开关部件为场效应管Q1，场效应管Q1为金氧半场效晶体管，场效应管Q1的栅极G连接电阻R10的输出端，场效应管Q1的源极S连接电阻R9的输出端。

48V电源与场效应管Q1连接，48V电源与场效应管Q1之间经电容C1接地，电容C1为电解电容且其正极连接48V电源。

场效应管Q1的源极S连接有电流传感器T1，电流传感器T1的型号为EE16，电流传感器T1的一端接地，另一端经二极管D3和电阻R3连接微控制器U1的ISEN引脚，二极管D3和电阻R3串联，电阻R3经电容C5接地，二极管D3和电阻R3之间经电阻R2接地，电流传感器T1与二极管D3之间经电阻R1接地。

电流传感器T1、二极管D3和电阻R3组成监测单元，以用于监测供电回路中的电流大小并反馈至微控制器U1的ISEN引脚，当负载电流发生短路或超过8A时，控制器U1的ISEN引脚的电压上升，控制信号脉宽，以使场效应管Q1截止，确保场效应管Q1的安全。

场效应管Q1的源极S连接有电感L1，电感L1为变压器式电感L1，电流传感器T1位于场效应管Q1的源极S与电感L1之间，电感L1串联有电容C2、电容C3和电容C4，电容C2、电容C3和电容C4并联，电容C2、电容C4为电解电容，电容C4的正极连接负载。

电流传感器T1与电感L1之间经续流二极管D1和续流二极管D2连接零线，续流二极管D1和续流二极管D2并联且反向连接。

本实施例的实施原理为：电源经三极管Q2和电阻R12向微控制器U1输出工作电压，以使微控制器U1工作，微控制器U1的OUT引脚输出信号并经电容C9和变压器T2耦合至场效应管Q1，以驱动场效应管Q1振荡。

当场效应管Q1导通后，供电回路的输出电流经电感L1流向电容C2、电容C3和电容C4并向负载供电。

当场效应管Q1截止后，电感L1将磁能转变为电能，使续流二极管D1和续流二极管D2导通，以形成通电回路，使供电回路继续向负载供电。

当供电回路的输出电压过低或过高时，微控制器U1从电阻R4、R5组成的分压电路中得到取样电压并送到微控制器U1的VFB引脚，与微控制器U1内部2.5V基准电压比较后，微控制器U1控制场效应管Q1的导通脉宽，以达到供电回路的输出电压稳定的目的。

当负载电流发生短路或过大时，场效应管Q1的输出电流经电流传感器T1、二极管D3和电阻R3反馈至微控制器U1的ISEN引脚，以使微控制器U1控制信号的脉宽，进而控制场效应管Q1截止，避免场效应管Q1损坏。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.转换器电路，其特征是：包括供电模块，所述供电模块的输入端连接有用于使输出电压固定的控制模块，所述供电模块为所述控制模块提供工作电源，所述控制模块连接有开关部件，所述开关部件连接有用于连接负载的供电回路，所述控制模块通过开关部件间接控制供电回路，所述开关部件的输出端设置有用于监测所述供电回路中电流大小的监测单元，所述开关部件的输出端经电感L1与负载连接，所述电感L1与所述开关部件之间经续流二极管反向连接零线。

2.根据权利要求1所述的转换器电路，其特征是：所述供电模块包括三极管Q2和电阻R12，所述电阻R12的一端连接电源且与所述控制模块连接，另一端连接在所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极与所述控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的转换器电路，其特征是：所述控制模块为微控制器U1。

4.根据权利要求3所述的转换器电路，其特征是：所述开关部件为场效应管Q1。

5.根据权利要求4所述的转换器电路，其特征是：所述场效应管Q1通过电容C9和变压器T2驱动，所述微控制器U1的输出端连接所述电容C9，所述电容C9与所述变压器T2的输入端连接，所述变压器T2的输出端经电阻R10与所述场效应管Q1的栅极连接，所述变压器T2的输出端与所述电阻R10之间经电阻R9与所述场效应管Q1的源极连接。

6.根据权利要求4所述的转换器电路，其特征是：所述监测单元包括电流传感器T1,所述电流传感器T1的一端连接有二极管D3和电阻R3，另一端接地，所述电阻R3的一端连接所述微控制器U1。

7.根据权利要求1所述的转换器电路，其特征是：所述电感L1串联有若干个电容，若干所述电容并联且与负载连接。

8.根据权利要求1所述的转换器电路，其特征是：所述供电模块与所述控制模块之间串联有电容C6和电阻R7，所述电容C6和所述电阻R7并联。