CN210839335U - 一种防电磁干扰的电动车dc-dc转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防电磁干扰的电动车DC‑DC转换电路，包括转换输入端和转换输出端，所述转换输入端与转换输出端之间连接有输入滤波电路，所述输入滤波电路包括依次相连的输入电容滤波电路和磁珠滤波电路，所述转换输出端与所述输入滤波电路之间连接有输出滤波电路，所述输出滤波电路包括输出电容滤波电路和阻容电路，所述阻容电路的两端并联在所述输出电容滤波电路的两端，且所述阻容电路包括第一电容和与所述第一电容串联的电阻组。本实用新型的电路具有结构简单，体积小，且能够输出高质量信号等优点。

Description

一种防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路

技术领域

本实用新型属于DC-DC转换技术领域，尤其涉及一种防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路。

背景技术

电动汽车中，直流-直流变换器将高电压转换为低电压，替代传统燃油车的发电机给低压蓄电池以及车灯、雨刮器、电动车窗、车辆音响等系统供电。但是现有技术的DC-DC转换电路工作时， DC-DC转换电路的电气元件中包括金属氧化物半导体晶体管，导致短时间内的电流、电压变化很大，容易与其他电器产生干扰，无法很好地与其他设备电磁兼容。所以DC-DC转换电路的防电磁干扰性关系到低压供电质量和整车辐射发射水平，并且带有电磁干扰的电信号进入蓄电池会影响蓄电池的性能。

为了解决上述技术问题，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种直流-直流变换器及电动汽车[申请号： CN201710729928.7]，直流-直流变换器本体和设置于直流-直流变换器本体输出端的低压端口滤波装置；直流-直流变换器本体接收第一电信号，并对第一电信号进行功率变换处理得到第二电信号，并将第二电信号输出至低压端口滤波装置，低压端口滤波装置对第二电信号中的电磁干扰进行过滤，并将过滤之后的第二电信号输出至蓄电池。

上述方案通过在直流-直流变换器本体输出端设置低压端口滤波装置，对进入蓄电池的电信号进行过滤，从而滤除电磁干扰，减轻了对蓄电池的影响。上述方案虽然能够消除一部分电磁干扰，但是滤波效果并不理想。并且上述方案的高压滤波和低压滤波装置均单独设置在直流-直流变换器本体外部，导致整体电路体积增大，电路结构复杂化。且上述方案的转换电路没有负载保护功能，很容易出现负载过流等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，包括转换输入端和转换输出端，所述转换输入端与转换输出端之间连接有输入滤波电路，所述输入滤波电路包括依次相连的输入电容滤波电路和磁珠滤波电路，所述转换输出端与所述输入滤波电路之间连接有输出滤波电路，所述输出滤波电路包括输出电容滤波电路和阻容电路，所述阻容电路的两端并联在所述输出电容滤波电路的两端，且所述阻容电路包括第一电容和与所述第一电容串联的电阻组。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述输出电容滤波电路包括至少一个输出电容，所述输出电容的一端连接于输出电源端和第一电容远离电阻组的一端，输出电容的另一端连接于接地端和电阻组远离第一电容的一端。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述第一电容为单个电容，或者由多个电容并联的等效电容，或由多个电容串联的等效电容，且单个电容、多个电容串联或并联组成的等效电容的电容值范围为0.1nF至100nF；

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，电阻组为单个电阻，或者多个电阻并联的等效电阻，或者多个电阻串联的等效电阻，且单个电阻、多个电阻串联或并联组成的电阻网络的等效电阻的阻值范围均为0.5欧姆至100欧姆。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，靠近所述阻容电路的输出电容两端还并联有电解电容，且所述电解电容的正极连接于所述第一电容远离电阻组的一端，所述电解电容的负极连接于所述电阻组远离第一电容的一端。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述电解电容与第一电容之间还连接有电感器，电感器的两端分别连接于第一电容远离电阻组的一端和电解电容的正极。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述电阻组包括一个或多个相互并联的电阻。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述输出电容滤波电路包括四个两端相互并联的输出电容。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述输入滤波电路包括至少一个输入电容，所述输入电容的两端分别连接于所述接地端和转换输入端，所述转换输入端还通过MOS管连接于所述第一电容与电感器的公共端。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述磁珠滤波电路包括滤波磁珠，所述滤波磁珠的两端分别连接于所述输入电容与MOS管的公共端和转换输入端。

在上述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路中，所述输入电容滤波电路包括四个两端相互并联的输入电容。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下优点：1、结构简单，体积小；2、同时采用输出滤波电路和输入滤波电路，既能够滤除转换电路本身产生的电磁干扰信号，又能够滤除外部设备产生的干扰信号，使经过转换电路处理的输出信号更加稳定，转换效果更佳；3、使用磁珠进行滤波，使电路具有更好更全面的滤波效果，能够输出高质量信号；4、由于能够避免其他设备以及对其他设备造成的电磁干扰，所以具有更好的兼容性；5、在转换输出端之前设置阻容电路，用于限制输出电流及保护负载，延长转换电路的安全性和使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路的电路结构示意图。

图中，转换输入端1；转换输出端2；第一电容C1；输出电容C2；输入电容C3；电解电容C4；输出电源端+12V；接地端GND；滤波磁珠H；电阻R1；电感器L1。

具体实施方式

如图1所示，本实施例公开了一种防电磁干扰的电动车DC-DC 转换电路，包括转换输入端1和转换输出端2。其中，转换输入端1与转换输出端2之间连接有输入滤波电路，输入滤波电路包括输入电容滤波电路和磁珠滤波电路。

且转换输出端2与输入滤波电路之间还连接有输出滤波电路，输出滤波电路包括输出电容滤波电路和阻容电路，阻容电路的两端并联在输出电容滤波电路的两端，且阻容电路包括第一电容C1和与第一电容C1串联的电阻组。所述第一电容C1可以为单个电容，或者由多个电容并联的等效电容，或由多个电容串联的等效电容，且单个电容、多个电容串联或并联组成的等效电容的电容值范围为0.1nF至100nF；电阻组可以为单个电阻，或者多个电阻并联的等效电阻，或者多个电阻串联的等效电阻，且单个电阻、多个电阻串联或并联组成的电阻网络的等效电阻的阻值范围均为0.5欧姆至100欧姆。

本实施例以一个第一电容C1和两个相互并联的电阻R1为例，第一电容C1的电容值可以选择222，两个电阻R1的阻值大小为为68欧姆。

输出电容滤波电路包括至少一个输出电容C2，输出电容C2 的一端连接于输出电源端+12V和第一电容C1远离电阻组的一端，输出电容C2的另一端连接于接地端GND和电阻组远离第一电容C1的一端。阻容电路中的电阻组能够吸收峰值电压，减小干扰，以使转换电路输出信噪比更高，即质量更好的信号。同时阻容电路本身能够限制输出电流，起到保护负载的效果。

具体地，这里的输出电容滤波电路包括四个两端相互并联的输出电容C2。且四个输出电容C2的两端分别连接于输出电源端+ 12V和接地端GND。这里的四个输出电容C2电容值分别为106、 106、104和104，本领域技术人员应当知道，相应规格的电容具有的电感值，例如规格为104的输出电容C2的电感值大小为 100000pf，其余规格电容对应的电感值在此不进行赘述。

进一步地，靠近阻容电路的输出电容C2两端还并联有电解电容C4，且电解电容C4的正极连接于第一电容C1远离电阻组的一端，电解电容C4的负极连接于电阻组远离第一电容C1的一端，电解电容C4的电容值规格选择为1000UF 25V；更进一步地，电解电容C4与第一电容C1之间还连接有电感器L1，电感器L1的两端分别连接于第一电容C1远离电阻组的一端和电解电容C4的正极。电感器L1具有纹波抑制效果，提高转换电路输出信号的质量。

具体地，输入滤波电路包括至少一个输入电容C3，输入电容 C3的两端分别连接于接地端GND和转换输入端1，转换输入端1 还通过MOS管连接于第一电容C1与电感器L1的公共端。这里的 MOS管采用型号为0157MOS管。

同样地，这里的输入电容滤波电路也包括五个两端相互并联的输入电容C3，四个输入电容C3的电容值分别为104、225、225、 225和225。

优选地，这里的磁珠滤波电路包括滤波磁珠H，滤波磁珠H 的两端分别连接于输入电容C3、MOS管的公共端和转换输入端1，滤波磁珠H能够抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，同时还具有吸收静电脉冲的能力，提高本电路的降噪滤波效果。并且，靠近滤波磁珠H侧的输入电容C3的两端也并联有电解电容 C4，这里的电解电容C4的正极连接于滤波磁珠与输入电容C3的公共端，这里电解电容C4的负极连接于接地端GND。

另外，需要说明的是，MOS管的栅极连接于触发端，一般为单片机的端口，例如52单片机或stc12c5a60s2单片机的P1.4 端口，由单片机输出的PWM信号控制，52单片机可以通过定时器实现PWM输出功能，STC12单片机自带PWM输出功能。MOS管的栅极与源极之间连接有阻值为10K欧姆的电阻R2，且在电阻R2与电容C6之间设置取样点，在电容C6的两端并联一续流二极管D， MOS管打开时这个续流二极管D不通，电流从电源经过MOS管再经过电感L1给输出供电，同时电感L储能，当MOS管关断时，电感L释放之前储备的磁能，继续转换成电能释放，并通过续流二极管D行成回路继续输出电能，实际电路就是不停储能，释放的一个循环过程。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了转换输入端1；转换输出端2；第一电容C1；输出电容C2；输入电容C3；电解电容C4；输出电源端+12V；接地端GND；滤波磁珠H；电阻R1；电感器L1等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，包括转换输入端(1)和转换输出端(2)，其特征在于，所述转换输入端(1)与转换输出端(2)之间连接有输入滤波电路，所述输入滤波电路包括依次相连的输入电容滤波电路和磁珠滤波电路，所述转换输出端(2)与所述输入滤波电路之间连接有输出滤波电路，所述输出滤波电路包括输出电容滤波电路和阻容电路，所述阻容电路的两端并联在所述输出电容滤波电路的两端，且所述阻容电路包括第一电容(C1)和与所述第一电容(C1)串联的电阻组。

2.根据权利要求1所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述输出电容滤波电路包括至少一个输出电容(C2)，所述输出电容(C2)的一端连接于输出电源端和第一电容(C1)远离电阻组的一端，输出电容(C2)的另一端连接于接地端(GND)和电阻组远离第一电容(C1)的一端。

3.根据权利要求2所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述第一电容(C1)为单个电容，或者由多个电容并联的等效电容，或由多个电容串联的等效电容，且单个电容、多个电容串联或并联组成的等效电容的电容值范围为0.1nF至100nF。

4.根据权利要求3所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述电阻组为单个电阻，或者多个电阻并联的等效电阻，或者多个电阻串联的等效电阻，且单个电阻、多个电阻串联或并联组成的电阻网络的等效电阻的阻值范围均为0.5欧姆至100欧姆。

5.根据权利要求4所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，靠近所述阻容电路的输出电容(C2)两端还并联有电解电容(C4)，且所述电解电容(C4)的正极连接于所述第一电容(C1)远离电阻组的一端，所述电解电容(C4)的负极连接于所述电阻组远离第一电容(C1)的一端。

6.根据权利要求5所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述电解电容(C4)与第一电容(C1)之间还连接有电感器(L1)，电感器(L1)的两端分别连接于第一电容(C1)远离电阻组的一端和电解电容(C4)的正极。

7.根据权利要求6所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述输出电容滤波电路包括四个两端相互并联的输出电容(C2)。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述输入滤波电路包括至少一个输入电容(C3)，所述输入电容(C3)的两端分别连接于所述接地端(GND)和转换输入端(1)，所述转换输入端(1)还通过MOS管连接于所述第一电容(C1)与电感器(L1)的公共端。

9.根据权利要求8所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述磁珠滤波电路包括滤波磁珠(H)，所述滤波磁珠(H)的两端分别连接于所述输入电容(C3)与MOS管的公共端和转换输入端(1)。

10.根据权利要求9所述的防电磁干扰的电动车DC-DC转换电路，其特征在于，所述输入电容滤波电路包括四个两端相互并联的输入电容(C3)。

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