直流转换电路的制作方法

本实用新型涉及电路技术领域，具体涉及直流转换电路。

背景技术：

自90年代起，dc-dc电源被广泛应用于各个供电系统，并伴随着电子设备功能的日益复杂化，系统的电磁兼容问题逐渐受到各界关注。因此，各系统对开关电源的开关特性、供电稳定性及电磁兼容特性有越来越高的要求。

相关技术中的dc-dc电源，通常仅一路输出，在遇到多路供电系统时，需要装配多个dc-dc电源，在连接时需要依次将各个dc-dc电源接入，安装过程较为复杂。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型为了在至少一定程度上克服相关技术中存在的问题，提供一种直流转换电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本申请提供一种直流转换电路(dc-dc电路)，包括：

输入滤波电路，与所述直流转换电路的输入端连接，用于对所述输入端输入的输入信号进行滤波；

至少一路输出电路，各路输出电路均包括：

直流转换模块和输出滤波电路；

所述直流转换模块用于对所述输入滤波电路滤波后的输入信号进行直流转换，得到输出信号；

所述输出滤波电路分别连接所述直流转换模块和所述直流转换电路的输出端，用于对所述输出信号进行滤波，并将滤波后的输出信号通过所述直流转换电路的输出端进行输出。

可选的，还包括：

陶瓷电容，与所述输入滤波电路并联在所述输入端。

可选的，还包括：开关电路，分别连接所述输入滤波电路和各路输出电路。

可选的，所述开关电路包括：

软开关电路，与所述输入滤波电路连接；

过欠压关断模块，与所述软开关电路以及各路输出电路的直流转换模块连接。

可选的，所述开关电路还包括：

第一tvs管，与所述过欠压关断模块并联，且设置在所述软开关电路与所述过欠压关断模块之间。

可选的，所述开关电路还包括：

第二tvs管，与所述过欠压关断模块并联，且设置在所述过欠压关断模块与所述直流转换模块之间。

可选的，所述输出电路中的至少一路输出电路中还包括：

储能电路，与所述直流转换模块并联。

可选的，所述储能电路包括：钽电容。

可选的，还包括：

金属壳体，且所述金属壳体形成相互隔离的多个区域，各个区域分别用于设置所述输入滤波电路、直流转换模块、输出滤波电路。

可选的，还包括：

穿心电容，设置在所述金属壳体的所述多个区域之间，用于连通不同区域内的电路。

本实用新型采用以上技术方案，可以实现如下技术效果：本申请的直流转换电路中，输入滤波电路与直流转换电路的输入端连接，将输入端输入的输入信号进行滤波，然后通过设置的至少一路输出电路，实现在一个直流转换电路中具有多路输出。其中各路输出电路均包括：直流转换模块和输出滤波电路，在各输出电路中，通过直流转换模块将输入滤波电路滤波后的输入信号进行直流转换，得到输出信号，以及，通过输出滤波电路对输出信号进行滤波，并将滤波后的输出信号通过直流转换电路的输出端进行输出。如此，通过在直流转换电路的输入端设置输入滤波电路，在直流转换电路的输出端设置输出滤波电路，可以将直流转换电路信号中的干扰滤除，并且，通过设置多路输出电路，在需要多路输出时可以直接拿来使用，不必将各个输出电路安装起来再使用，实现了在同一个直流转换电路中具有多个输出的目的，解决了相关技术中，在需要多路输出时，还需要装配多个直流转换电源安装复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的直流转换电路中输入滤波电路的结构图；

图3是本实用新型一实施例提供的直流转换电路中输出滤波电路的结构图；

图4是本实用新型另一实施例提供的直流转换电路中输出滤波电路的结构图；

图5是本实用新型另一实施例提供的直流转换电路的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的壳体的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的壳体的另一结构示意图。

附图标记：输入滤波电路1；输出电路2；直流转换模块21；输出滤波电路22；储能电路23；钽电容231；陶瓷电容3；开关电路4；软开关电路41；过欠压关断模块42；金属壳体5；区域51；穿心电容52；直流转换电路的输入端10；直流转换电路的输出端11。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例

图1是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种直流转换电路，包括：

输入滤波电路1，与直流转换电路的输入端连接，用于对输入端输入的输入信号进行滤波；

至少一路输出电路2，各路输出电路均包括：

直流转换模块21和输出滤波电路22；

直流转换模块用于对输入滤波电路滤波后的输入信号进行直流转换，得到输出信号；

输出滤波电路分别连接直流转换模块和直流转换电路的输出端，用于对输出信号进行滤波，并将滤波后的输出信号通过直流转换电路的输出端进行输出。

本申请的直流转换电路中，输入滤波电路与直流转换电路的输入端连接，将输入端输入的输入信号进行滤波，然后通过设置的至少一路输出电路，实现在一个直流转换电路中具有多路输出。其中各路输出电路均包括：直流转换模块和输出滤波电路，在各输出电路中，通过直流转换模块将输入滤波电路滤波后的输入信号进行直流转换，得到输出信号，以及，通过输出滤波电路对输出信号进行滤波，并将滤波后的输出信号通过直流转换电路的输出端进行输出。如此，通过在直流转换电路的输入端设置输入滤波电路，在直流转换电路的输出端设置输出滤波电路，可以将直流转换电路信号中的干扰滤除，并且，通过设置多路输出电路，在需要多路输出时可以直接拿来使用，不必将各个输出电路安装起来再使用，实现了在同一个直流转换电路中具有多个输出的目的，解决了相关技术中，在需要多路输出时，还需要装配多个直流转换电源安装复杂的问题。

本实施例通过在输入电路及各输出电路分别做多级滤波电路，覆盖千赫兹到兆赫兹范围的高频传导干扰。

一些实施例中，直流转换模块可以根据实际输出电路的需要进行选择，从而确定输出电路的输出功率，本实施例中，以输出电路为100w输出电路和700w输出电路为例进行说明。

另外，上述的输入滤波电路、输出滤波电路的电路结构有多种，可以依据实际的输入及输出进行选择，本申请中以其中一种方式进行说明。

需要说明的是，在以下实施例中，各电子元器件使用相应的标记进行表示，具体的，在图2至图5中，第一tvs管表示为tvs1；第二tvs管表示为tvs2；第三tvs管表示为tvs3；第四tvs管表示为tvs4；第一电容表示为c1；第二电容表示为c2；第三电容表示为c3；第四电容表示为c4；第五电容表示为c5；第六电容表示为c6；第七电容表示为c7；第八电容表示为c8；第九电容表示为c9；第十电容表示为c10；第十一电容表示为c11；第十二电容表示为c12；第十三电容表示为c13；第十四电容表示为c14；第十五电容表示为c15；第十六电容表示为c16；第十七电容表示为c17；第十八电容表示为c18；第十九电容表示为c19；第一电感表示为l1；第二电感表示为l2；第三电感表示为l3；第四电感表示为l4；第五电感表示为l5；第六电感表示为l6；第七电感表示为l7；第一节点表示为a；第二节点表示为b；第三节点表示为c；第四节点表示为d；第五节点表示为e；第六节点表示为f；第七节点表示为g；第八节点表示为h；第九节点表示为i；第十节点表示为j。

图2是本实用新型一实施例提供的直流转换电路中输入滤波电路的结构图，参照图2所示其中，输入滤波电路可以包括：

第一至第三电感，第一至第七电容，其中，第一至第三电感均为两相共模电感；

第一电感l1的第一线圈的一端连接直流转换电路的输入端的正极，另一端连接第一节点；

第一电感的第二线圈的一端连接直流转换电路的输入端的负极，另一端连接第二节点；

第一电容c1，分别连接第一节点a和第二节点b；

第二电容c2的一端连接第一节点，另一端接地；

第三电容c3的一端连接第二节点，另一端接地；

第二电感l2的第一线圈的一端连接第一节点，另一端连接第三电感的第一线圈的一端；

第三电感l3的第一线圈的另一端连接第三节点c；

第二电感的第二线圈的一端连接第二节点，另一端连接第三电感的第二线圈的一端；

第三电感的第二线圈的另一端连接第四节点d；

第四电容c4一端连接第三电感的第一线圈的一端，另一端连接第三电感的第二线圈的一端；

第五电容c5，分别连接第三节点和第四节点；

第六电容c6的一端连接第三节点，另一端接地；

第七电容c7的一端连接第四节点，另一端接地。

可以理解的是，在直流转换模块不同时，其对应的输出滤波电路也不同。

图3是本实用新型一实施例提供的直流转换电路中输出滤波电路的结构图，参照图3，本申请中输出滤波电路可以包括：

第八至第十四电容，第四、第五电感，其中，第四至第五电感均为两相共模电感；

第八电容c8的一端连接第五节点e，另一端接地；

第九电容c9的一端连接第六节点f，另一端接地；

第四电感l4的第一线圈的一端连接第五节点，另一端连接第七节点；

第四电感的第二线圈的一端连接第六节点，另一端连接第八节点；

第十电容c10的一端连接第七节点g，另一端接地；

第十一电容c11的一端连接第八节点h，另一端接地；

第五电感l5的第一线圈的一端连接第七节点，另一端连接直流转换电路的输出端正极；

第五电感的第二线圈的一端连接第八节点，另一端连接直流转换电路的输出端负极；

第十二电容c12的一端连接直流转换电路的输出端正极，另一端连接直流转换电路的输出端负极；

第十三电容c13的一端连接直流转换电路的输出端正极，另一端接地；

第十四电容c14的一端连接直流转换电路的输出端负极，另一端接地。

图4是本实用新型另一实施例提供的直流转换电路中输出滤波电路的结构图，参照图4，本申请中输出滤波电路可以包括：

第十五至第十九电容，第六、第七电感，其中，第六、第七电感均为两相共模电感；

第十五电容c15的一端连接第五节点，另一端连接第六节点；

第六电感l6的第一线圈的一端连接第五节点，另一端连接第九节点；

第六电感的第二线圈的一端连接第六节点，另一端连接第十节点；

第十六电容c16的一端连接第九节点i，另一端连接第十节点；

第十七电容c17的一端连接第九节点，另一端接地；

第十八电容c18的一端连接第十节点j，另一端接地；

第七电感l7的第一线圈的一端连接第九节点，另一端连接直流转换电路的输出端正极；

第七电感的第二线圈的一端连接第十节点，另一端连接直流转换电路的输出端负极；

第十九电容c19的一端连接直流转换电路的输出端正极，另一端连接直流转换电路的输出端负极。

上述输入滤波电路、输出滤波电路(以下统称为滤波电路)的性能主要通过插入损耗来考量，且可以根据模块的实测干扰频率计算电路参数，计算公式如下：

式中：a为滤波电路插入损耗；k为滤波电路阶数；f为测试频率；ft为截止频率；l为滤波电路电感值；c为滤波电路电容值。

图5是本实用新型另一实施例提供的直流转换电路的结构示意图。如图5所示，本实施例提供一种直流转换电路，包括：

输入滤波电路，与直流转换电路的输入端连接，用于对输入端输入的输入信号进行滤波；

至少一路输出电路，各路输出电路均包括：

直流转换模块和输出滤波电路；

直流转换模块用于对输入滤波电路滤波后的输入信号进行直流转换，得到输出信号；

输出滤波电路分别连接直流转换模块和直流转换电路的输出端，用于对输出信号进行滤波，并将滤波后的输出信号通过直流转换电路的输出端进行输出。

其中，输入滤波电路、输出滤波电路的电路结构可以参照上述实施例提供的电路结构进行设定。

一些实施例中，直流转换电路，还包括：陶瓷电容3，与输入滤波电路并联在输入端。

由于陶瓷电容具有高耐压容量大的特点，因此通过设置陶瓷电容，可以提升直流转换电路的抗浪涌能力。

一些实施例中，直流转换电路，还包括：开关电路4，分别连接输入滤波电路和各路输出电路。通过设置开关电路可以通过开关电路的开启或关断控制直流转换电路的导通或断开，进一步的可以对直流转换电路进行保护。

其中，开关电路包括：

软开关电路41，与输入滤波电路连接；

过欠压关断模块42，与软开关电路以及各路输出电路的直流转换模块连接。

其中，软开关电路可以通过mos管搭建在直流转换电路中，然后外接一个手动的按钮开关，从而可以控制直流转换电路的导通和关断。通过设置软开关电路可以实现有小电流控制大电流的目的。

过欠压关断模块可以在电压不在预设电压范围时，切断输入电压。其中，预设电压范围可以为17.9伏至36伏。

进一步的，开关电路还包括：

第一tvs管tvs1，与过欠压关断模块并联，且设置在软开关电路与过欠压关断模块之间。

第二tvs管tvs2，与过欠压关断模块并联，且设置在过欠压关断模块与直流转换模块之间。

通过增加过欠压关断模块，同时通过在输入滤波电路中增加高耐压能力的大容值陶瓷电容及增加tvs管两种方式，进一步增强直流转换电路的抗浪涌与吸收电压尖峰的能力，同时减小直流转换电路的纹波电压。

一些实施例中，输出电路可以但不限于包括100w输出电路和700w输出电路，其中，100w输出电路包括第一dc-dc模块和100w输出滤波电路，700w输出电路包括第二dc-dc模块和700w输出滤波电路，其中，第一dc-dc模块和第二dc-dc模块均为直流转换模块，100w输出滤波电路和700w输出滤波电路均为输出滤波电路。

一些实施例中，输出电路中的至少一路输出电路中还包括：储能电路，与直流转换模块并联。

以输出电路为100w输出电路为例，进行说明。其中，储能电路23包括钽电容231、第三tvs管tvs3、电阻。其中，第三tvs管的正极连接输出电路的第一输入端，第三tvs管的负极连接直流转换模块的正极；

第四tvs管tvs4的正极连接钽电容的第一端，第四二极管的负极连接直流转换模块的正极；

钽电容的第二端连接直流转换模块的负极；

电阻的一端连接钽电容的第一端，另一端连接直流转换模块的正极。

100w电路储能电路原理主要是利用大容量钽电容，实现在少于40ms瞬间断电的情况下模块可以维持正常工作状态，容量的计算公式如下：

式中：c为钽电容容值；p为功率；t为断电时间；v为工作电压；v0为截止电压。

根据上式便可以计算出钽电容的最小值。大容量钽电容的方式并保证100w输出电路能够在40ms内的瞬时断电情况下可以维持正常工作状态，降低了模块的电磁干扰，强化了模块的抗扰能力。

图6是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的壳体的结构示意图，图7是本实用新型一实施例提供的直流转换电路的壳体的另一结构示意图，图6和图7分别为壳体的正面和反面结构示意图。参照图6和图7，一些实施例中，直流转换电路还包括：金属壳体5，且金属壳体形成相互隔离的多个区域51，各个区域分别用于设置输入滤波电路、直流转换模块、输出滤波电路。

直流转换电路还包括：穿心电容52，设置在金属壳体的多个区域之间，用于连通不同区域内的电路。

本实施例中，金属壳体进行导电优化处理，并隔舱设置，将dc-dc电源产生的干扰封锁在金属壳体内，不仅保证了的直流转换电路低干扰辐射能力，也提升了模块的抗外界环境干扰的能力。

将输入滤波电路、直流转换模块、输出滤波电路设置在不同的隔舱内，并且，在不同的隔舱间使用穿心电容进行电气连接，利用穿心电容的良好接地滤波效果对各个舱间的干扰进行了隔离式处理，避免了舱间串扰。直流转换电路利用航空插座作为直流转换电路的输入端10和直流转换电路的输出端11的输入和输出，利用航空插座的金属外壳对信号进行隔离屏蔽，同时配合压接屏蔽线缆航空插头可以避免输入输出之间的干扰信号耦合。

本实施例的直流转换电路将100w与700w两路输出整合为一体，同时保证了输出电压稳定，纹波低的特性。本发明设计将电连接器与滤波器做成一体，多级lc滤波电路结构，壳体正反面开口隔舱，使用穿心电容进行舱间隔离等方式将输入输出，两路电路间，dc-dc模块与滤波电路间进行了隔离，能够有效降低彼此之间的串扰。不仅实现了单路输入双路输出，提供了±2％的高精度输出电压，同时保证了高于90％的工作效率。通过增加tvs及大容量钽电容等方式更好的解决了dc-dc电源的抗浪涌能力和瞬时断电承受能力。通过分舱式，隔离式降低了各干扰信号间的串扰可能性。输入输出端利用多级滤波电路，强化了中高频的滤波效果，抑制了传导干扰信号。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。