本實用新型涉及一種高效率隔離DCDC轉換電路。
背景技術:
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隨著低碳經濟成為我國經濟發展的主旋律,電動汽車作為新能源戰略和智能電網的重要組成部分,必將成為今后中國汽車工業和能源產業發展的重點。目前,運用在低速電動汽車中的電機驅動器,通常使用非隔離的降壓電路給驅動器中的邏輯控制電路供電,但是這種電路效率低,發熱量大,對驅動器系統的穩定性造成干擾,對能源造成浪費。
技術實現要素:
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本實用新型為了彌補現有技術的不足,提供了一種高效率隔離DCDC轉換電路電路,使用高效率的隔離降壓轉換電路,不需要外部功率器件,電路結構便捷空間利用率高,發熱量小,便于擴展驅動器中使用隔離驅動逆變電路,提高了產品安全性和能源的利用率,解決了現有技術中存在的問題。
本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
一種高效率隔離DCDC轉換電路,包括輸入端與電池組的正極相連的DCDC開關驅動電路,DCDC開關驅動電路的輸出端與變壓器T1的原邊線圈的同名端相連,在變壓器T1的原邊線圈側還設有用于吸收尖峰電流的尖峰吸收電路,在變壓器T1的副邊線圈側設置用于反饋輸出電壓情況的光耦反饋電路,在變壓器T1與輸出電壓端之間還設有穩壓電路。
所述DCDC開關驅動電路包括一內置場效應管的三端離線式脈寬調制開關驅動芯片U1,所述U1三端離線式脈寬調制開關驅動芯片U1為TOP256PN芯片,芯片U1的2號引腳與光耦ISO1的輸出端1號引腳相連,并通過串聯的電阻R4和電容C4接地,U1的4號引腳與變壓器T1原邊線圈的同名端相連,1號引腳通過電阻R1接到電池組的正極,U1的5號引腳、6號引腳、7號引腳和8號引腳均接地。
所述尖峰吸收電路包括二極管D30,二極管D30的正極與變壓器T1原邊線圈的同名端連接,二極管D30的負極與一電阻R3相連,R3另一端與相互并聯的電阻R2和電容C3的一并聯端相連,另一并聯端與電池組的正極相連,變壓器T1原邊線圈1腳接與電池組的正極相連,電池組的正極還與相互并聯的電容C1和電容C2的一并聯端相連,電容C1和電容C2的另一并聯端接地。
所述光耦反饋電路包括整流二極管D3,整流二極管D3的正極與變壓器T1的副邊線圈側的4號引腳相連,負極與隔離光耦ISO1的輸出端2號引腳相連,隔離光耦ISO1的輸入控制端正端通過電阻R108接在13V上,所述電阻R108和一個微分電路并聯,微分電路有電容C110和電阻R109串聯,隔離光耦的ISO1的控制端負端與穩壓電路相連。
所述穩壓電路包括變壓器T1的副邊線圈側的6號引腳接整流二極管D2正極,5號引腳接地,整流二極管D2的負極接儲能電感L2,儲能電感L2的一端和濾波電容C112正極相連,濾波電容C112負極接地,儲能電感L2的另一端為對外供電輸出端,該端又分別與電容C113和電容C114相連,電容C113和電容C114另外一端均接地,對外供電輸出端通過電阻R110接在穩壓芯片U17的8號引腳,穩壓芯片U17的8號引腳又通過電阻R111接地,穩壓芯片U17的1號引腳和8號引腳之間連接一電容C111,穩壓芯片U17的2號引腳、3號引腳、6號引腳和7號引腳均接地。
本實用新型采用上述方案,使用高效率的隔離降壓轉換電路,不需要外部功率器件,電路結構便捷空間利用率高,發熱量小,便于擴展驅動器中使用隔離驅動逆變電路,提高了產品安全性和能源的利用率,解決了現有技術中存在的問題。
附圖說明:
圖1為本實用新型的電路原理圖。
圖中,1、DCDC開關驅動電路,2、尖峰吸收電路,3、光耦反饋電路,4、穩壓電路。
具體實施方式:
為能清楚說明本方案的技術特點,下面通過具體實施方式,并結合其附圖,對本實用新型進行詳細闡述。
如圖1所示,一種高效率隔離DCDC轉換電路,包括輸入端與電池組的正極相連的DCDC開關驅動電路1,DCDC開關驅動電路1的輸出端與變壓器T1的原邊線圈的同名端相連,在變壓器T1的原邊線圈側還設有用于吸收尖峰電流的尖峰吸收電路2,在變壓器T1的副邊線圈側設置用于反饋輸出電壓情況的光耦反饋電路3,在變壓器T1與輸出電壓端之間還設有穩壓電路4。
所述DCDC開關驅動電路1包括一內置場效應管的三端離線式脈寬調制開關驅動芯片U1,所述U1三端離線式脈寬調制開關驅動芯片U1為TOP256PN芯片,芯片U1的2號引腳與光耦ISO1的輸出端1號引腳相連,并通過串聯的電阻R4和電容C4接地,U1的4號引腳與變壓器T1原邊線圈的同名端相連,1號引腳通過電阻R1接到電池組的正極,U1的5號引腳、6號引腳、7號引腳和8號引腳均接地。
所述尖峰吸收電路2包括二極管D30,二極管D30的正極與變壓器T1原邊線圈的同名端連接,二極管D30的負極與一電阻R3相連,R3另一端與相互并聯的電阻R2和電容C3的一并聯端相連,另一并聯端與電池組的正極相連,變壓器T1原邊線圈1腳接與電池組的正極相連,電池組的正極還與相互并聯的電容C1和電容C2的一并聯端相連,電容C1和電容C2的另一并聯端接地。
所述光耦反饋電路3包括整流二極管D3,整流二極管D3的正極與變壓器T1的副邊線圈側的4號引腳相連,負極與隔離光耦ISO1的輸出端2號引腳相連,隔離光耦ISO1的輸入控制端正端通過電阻R108接在13V上,所述電阻R108和一個微分電路并聯,微分電路有電容C110和電阻R109串聯,隔離光耦的ISO1的控制端負端與穩壓電路相連。
所述穩壓電路4包括變壓器T1的副邊線圈側的6號引腳接整流二極管D2正極,5號引腳接地,整流二極管D2的負極接儲能電感L2,儲能電感L2的一端和濾波電容C112正極相連,濾波電容C112負極接地,儲能電感L2的另一端為對外供電輸出端,該端又分別與電容C113和電容C114相連,電容C113和電容C114另外一端均接地,對外供電輸出端通過電阻R110接在穩壓芯片U17的8號引腳,穩壓芯片U17的8號引腳又通過電阻R111接地,穩壓芯片U17的1號引腳和8號引腳之間連接一電容C111,穩壓芯片U17的2號引腳、3號引腳、6號引腳和7號引腳均接地。
在進行供電時,與電池組相連的DCDC開關驅動電路開啟向變壓器T1的原邊線圈供電,經過變壓器T1的降壓作用,與變壓器T1的副邊線圈的6號引腳連接的電感L2端開啟輸出電壓,同時給驅動器中的邏輯控制電路供電,位于變壓器T1原邊線圈側的尖峰吸收電路用于吸收電路中的尖峰電壓,避免對電路造成損壞。位于變壓器T1副邊線圈側的穩壓電路用于穩定輸出電壓,保證了輸出電壓的穩定。
當電池組接到DCDC的輸入端時,給開關驅動芯片U1提供了工作的電壓,開關驅動芯片U1以固定的工作頻率進行工作。在工作的過程中,通過光耦反饋電路向開關驅動芯片U1反饋輸出電壓值。開關驅動芯片U1能夠通過調整PWM的輸出占空比來改變經過變壓器T1的原邊線圈導通時間,從而使得變壓器T1副邊線圈的5號引腳和6號引腳的感應電能改變。經過二極管D2整流,電感L2蓄能,電容C112和電容C113濾波后,產生一個穩定的電壓值,穩壓芯片U17作為一個參考電壓基準,來穩定輸出的電壓值是13V,當輸出電壓超過13V時,穩壓芯片U17就會控制光耦ISO1導通,從而關閉開關驅動芯片U1的工作使能引腳,當開關驅動芯片U1關閉后,變壓器副邊線圈的輸出電壓會逐漸降低,從而使得光耦IS01關閉,開關驅動芯片U1重新開始工作,這樣使開關驅動芯片U1工作在一個動態平衡的PWM占空比狀態下,從而保證輸出電壓的穩定。
采用本實用新型的高效率隔離DCDC轉換電路,提供了一種用于低速電動汽車電機驅動器中高效率隔離轉換電路,使用高效率的隔離降壓轉換電路,不需要外部功率器件,電路結構便捷空間利用率高,發熱量小,便于擴展驅動器中使用隔離驅動逆變電路,提高了產品安全性和能源的利用率,解決了現有技術中存在的問題。
本實用新型未詳述之處,均為本技術領域技術人員的公知技術。