一種帶電子保險電路的電動車轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力電子技術領域，特別涉及了一種帶電子保險電路的電動車轉換器。
【背景技術】
[0002]目前市場上傳統的電動車轉換器雖然帶有短路保護功能，但多數轉換器的制造廠商為了降低制造成本，但又要滿足轉換器瞬時啟動大電流輸出的要求，往往將轉換器的限流值放大，結果造成轉換器在輸出端口短路時，只能進入暫波輸出保護狀態，此刻轉換器仍有一定的短路電流輸出，達不到短路后轉換器零電壓輸出的目的。
[0003]另外，因為電動車的線纜長度不一以及線徑粗細不同，線路在車輛不同部位發生短路時，會造成轉換器原有的短路保護功能失效，導致轉換器直接最大負載能力輸出，輸出電流一般高達17A，最高時可達25A。這么大的短路電流可使電動車處于非常危險的狀態，短時間內就可能引發電動車的起火自燃。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述【背景技術】提出的技術問題，本實用新型旨在提供一種帶電子保險電路的電動車轉換器，能在線路復雜情況下發生短路時立即進入自動保護狀態，確保轉換器輸出關斷，達到零電壓輸出的目的。
[0005]為了實現上述技術目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]一種帶電子保險電路的電動車轉換器，包括電子保險電路、PWM控制模塊、開關管、電壓基準源和光耦隔離單元，所述電子保險電路包括自鎖電路和放電電路，所述自鎖電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管的集電極分別連接第二三極管的基極和集電極，第一三極管的發射極接入電源，第二三極管的發射極分別連接第一三極管的基極和電源，所述放電電路包括第三三極管和濾波電容，第三三極管的發射極和基極均連接第二三極管的基極，第三三極管的集電極接地，濾波電容的正端連接第二三極管的基極，濾波電容的負端接地，所述PWM控制模塊的電壓反饋端連接第一三極管的集電極，所述電壓基準源經光耦隔離單元與PWM控制模塊的補償端相連，所述開關管的柵極連接PWM控制模塊的輸出端，開關管的漏極接入電源，開關管的源極作為轉換器的輸出端。
[0007]其中，上述PWM控制模塊的型號為UC3845。
[0008]其中，上述電壓基準源的型號為TL431。
[0009]其中，上述光耦隔離單元的型號為PC817。
[0010]其中，上述第一三極管的集電極經I個二極管分別與第二三極管的基極與集電極連接，所述二極管的陽極連接第一三極管的集電極，二極管的陰極分別連接第二三極管的基極與集電極。
[0011]采用上述技術方案帶來的有益效果:
[0012]本實用新型與現有技術相比，電動車轉換器在功能性保護上作了改變。現有的轉換器電路只設計了輸出電流的檢測的功能，通過電流的大小來判定轉換器是否處于短路狀態，短路保護只降低了轉換器集成芯片的PWM脈寬，轉換器仍有一定的電壓輸出，屬于限流式的短路保護。而且因為放大了轉換器的限流值，在線路復雜情況下時，轉換器的短路電流甚至比限流值還要低，此時轉換器將無法判定是否短路，依舊全功率輸出，短時間內就可能引發電動車自燃。
[0013]本實用新型的電動車轉換器在限流式保護的基礎上，開發了轉換器的電壓降檢測功能，按照轉換器最大負載能力下，電流增大、電壓下降的特性，利用檢測輸出電壓的電壓降變化的方式來判定轉換器的短路狀態，并最終通過本實用新型電路來關斷轉換器集成芯片的PWM脈寬信號，達到轉換器零電壓輸出的目的。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0015]標號說明:Q1、Q2、Q3:第一、第二、第三二極管；Q4:開關管；L1:電感；F1:保險絲；D1、D2、D3、D4:二極管；D5:穩壓二極管；C1?C12:電容；R1?R24:電阻。
【具體實施方式】
[0016]以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行詳細說明。
[0017]如圖1所示本實用新型的結構示意圖，包括電子保險電路、PWM控制模塊、開關管Q4、電壓基準源和光耦隔離單元，所述電子保險電路包括自鎖電路和放電電路，所述自鎖電路的主要器件是第一三極管Ql和第二三極管Q2，所述放電電路的主要器件包括第三三極管Q3和濾波電容C9。第一三極管Ql的集電極分別連接第二三極管Q2的基極和集電極，第一三極管Ql的發射極接入電源Vin，第二三極管Q2的發射極分別連接第一三極管Ql的基極和電源，第三三極管Q3的發射極和基極均連接第二三極管Q2的基極，第三三極管Q3的集電極接地，濾波電容C9的正端連接第二三極管Q2的基極，濾波電容C9的負端接地。所述第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、濾波電容C9與輔助器件R7、R9、R10、R15、R18、R19、R20、R21、R22、R23、C3、Dl、Fl共同構成完整的電子保險電路。所述PWM控制模塊由集成電路UC3845及其外圍器件組成，外圍器件包括Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Rll、R12、R13、R14、R16、R17、Cl、C2、C4、C5、C6、C7、C8、C10、Cll、D2、D3、D4、LI。所述 UC3845 的電壓反饋端連接第一三極管Ql的集電極，所述電壓基準源經光耦隔離單元與UC3845的補償端相連，所述開關管Q4的柵極連接UC3845的輸出端，開關管Q4的漏極接入電源Vin，開關管的源極作為轉換器的輸出端Vout。
[0018]在本實施例中，電壓基準源的型號為TL431，TL421由穩壓二極管D5、電容C12、電阻R24構成。
[0019]在本實施例中，光耦隔離單元的型號為PC817。
[0020]本實用新型的工作原理:
[0021]本實用新型由Ql的集電極輸出高電平，通過R15、R18分壓后加到UC3845的電壓反饋端，利用UC3845的內部比較器的電壓翻轉功能，關斷UC3845輸出端的PWM信號輸出，使Q4進入關斷狀態，確保無12V電壓輸出，最終完成輸出短路后的零電壓輸出功能。
[0022]轉換器輸入電源通電啟動時，輸入電壓通過R8、R11的分壓，啟動UC3845工作，由于通電啟動時轉換器無12V輸出電壓，為避免Q2的正向導通，在Q2的基極加了一個C9進行延時，讓轉換器電路剛啟動時給電子保險電路的外圍電路充電。此時Q2的基極、發射極無法形成足夠的正向電壓，無法導通，確保在轉換器通電啟動時因為電子保險短路動作而導致12V電壓關斷輸出。
[0023]轉換器供電啟動后，轉換器開始正常輸出12V電壓，12V電壓通過R23和R9分壓加到C9的正極，維持Q2的截止狀態。
[0024]當轉換器12V電壓輸出發生短路時，輸出電流瞬間增大，但因轉換器最大負載能力的受限，會導致輸出電壓迅速拉低而使C9的正極相對于12V電壓輸出端處于高電位。同時Q2的基極、發射極之間形成的正向電壓使Q2導通。Q2導通后立即通過RlO拉低Ql的基極電位，最后Ql的集電極通過R15、R18輸出高電平加到UC3845的反饋電壓端，關斷UC3845的PWM信號輸出，使Q4進入關斷狀態，確保無12V電壓輸出，同時Ql的集電極輸出高電平的通過Dl、R21加到Q2的基極維持Q2保持導通，讓電子保險電路立即自鎖，從而確保無輸出電壓。
[0025]電子保險電路的解鎖最終由Q3控制，Q3起放電作用，轉換器的電源關閉后，能迅速通過Q3把C9兩端的電壓快速釋放掉，將電子保險電路放電失效。從而確保轉換器在下次通電時，電子保險電路先期不工作，為轉換器的下一次啟動做準備。
[0026]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶電子保險電路的電動車轉換器，其特征在于:包括電子保險電路、PWM控制模塊、開關管、電壓基準源和光耦隔離單元，所述電子保險電路包括自鎖電路和放電電路，所述自鎖電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管的集電極分別連接第二三極管的基極和集電極，第一三極管的發射極接入電源，第二三極管的發射極分別連接第一三極管的基極和電源，所述放電電路包括第三三極管和濾波電容，第三三極管的發射極和基極均連接第二三極管的基極，第三三極管的集電極接地，濾波電容的正端連接第二三極管的基極，濾波電容的負端接地，所述PWM控制模塊的電壓反饋端連接第一三極管的集電極，所述電壓基準源經光耦隔離單元與PWM控制模塊的補償端相連，所述開關管的柵極連接PWM控制模塊的輸出端，開關管的漏極接入電源，開關管的源極作為轉換器的輸出端。
2.根據權利要求1所述一種帶電子保險電路的電動車轉換器，其特征在于:所述PWM控制模塊的型號為UC3845。
3.根據權利要求1所述一種帶電子保險電路的電動車轉換器，其特征在于:所述電壓基準源的型號為TL431。
4.根據權利要求1所述一種帶電子保險電路的電動車轉換器，其特征在于:所述光耦隔離單元的型號為PC817。
5.根據權利要求1所述一種帶電子保險電路的電動車轉換器，其特征在于:所述第一三極管的集電極經I個二極管分別與第二三極管的基極與集電極連接，所述二極管的陽極連接第一三極管的集電極，二極管的陰極分別連接第二三極管的基極與集電極。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶電子保險電路的電動車轉換器，包括電子保險電路、PWM控制模塊、開關管、電壓基準源和光耦隔離單元，電子保險電路包括自鎖電路和放電電路，自鎖電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管的集電極分別連接第二三極管的基極和集電極，第二三極管的發射極連接第一三極管的基極，放電電路包括第三三極管和濾波電容，第三三極管的發射極和基極以及極均連接第二三極管的基極，PWM控制模塊的電壓反饋端連接第一三極管的集電極，開關管的柵極連接PWM控制模塊的輸出端，開關管的源極作為轉換器的輸出端。本實用新型能在發生短路時立即進入自動保護狀態，確保轉換器輸出關斷，達到零電壓輸出的目的。
【IPC分類】H02H7-12, H02M3-155
【公開號】CN204517657
【申請號】CN201520166539
【發明人】朱江凌
【申請人】浙江雅迪機車有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月24日