一种DCDC转换器的制作方法

本实用新型属于汽车电子技术领域，具体涉及一种dcdc转换器。

背景技术：

随着新能源车辆的发展，纯电动汽车为人们所越来越喜爱，而且其整车所包含的电子控制系统的数量随之快速增长，故而车辆的电子系统的功能安全就越来越关键。dcdc转换器又是整车低压供电系统中的核心，其功能安全就显得尤为重要。

针对纯电动车辆的dcdc供电系统，当其输出出现过压、欠压或过流时，会使整车的低压供电出现异常，对整车产生asilb（asil：automotivesafetyintegritylevel汽车安全完整性等级，分为a、b、c和d四个等级）的危害。从而车辆的关键的电子控制系统（如abs、eps、bcm）无法正常工作，车辆处于一种失控状态而发生碰撞、倾翻等危害，对人造成伤害。

技术实现要素：

为解决上述问题，提供一种dcdc转换器。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种dcdc转换器，包括依次电连接的高压输入处理模块、dcdc转换模块、输出处理模块、输出故障诊断模块、安全控制模块和mcu处理单元，所述的mcu处理单元还与转换开关控制模块连接，转换开关控制模块输出连接至dcdc转换模块；所述的安全控制模块的输出还与转换开关控制模块连接。

所述的dcdc转换器还包括输入故障诊断模块，所述的输入故障诊断模块的输入与高压输入处理模块连接，输出与mcu处理单元连接；所述的输入故障诊断模块包括电压检测电路和电流检测电路。

所述的高压输入处理模块包括emc滤波电路，对输入的高压直流电源进行滤波、emc处理。

所述的输出处理模块将dcdc转换模块转换的低压直流电源通过输出端口输出给整车低压供电网络。

所述的输出故障诊断模块包括电压检测电路、电流检测电路。

所述的转换开关控制模块包括与mcu处理单元连接的移相全桥控制芯片、分别与移相全桥控制芯片的输出连接的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片，所述的初级侧mos驱动芯片的输出分别与初级侧的mos管的栅极连接，用于驱动dcdc转换模块中变压器初级侧的mos管开关的通断；次级侧mos驱动芯片的输出分别与次级侧的mos管的栅极连接，用于驱动dcdc转换模块中变压器次级侧的mos管开关的通断。

所述的安全控制模块包括过流比较电路、过压比较电路和欠压比较电路，所述的过压比较电路和欠压比较电路产生过压检测信号和欠压检测信号，输出控制转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片的使能；所述的过流比较电路用于产生过流检测信号，输出控制转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片的使能。

本实用新型的有益效果：相对于现有技术，本实用新型在其输出发生故障时，通过故障诊断和安全控制模块使dcdc进入一种安全状态（不工作），避免其对其它用电系统的影响，提高可靠性。本实用新型的dcdc转换器不但满足了iso26262对系统的安全等级的要求（独立性），同时使用完全的硬件模块来实现安全机制部分，使安全机制运行更迅速、可靠，系统更安全。

附图说明

图1是本实用新型的dcdc转换器系统架构示意图。

图2是本实用新型的dcdc转换系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种dcdc转换器，包括依次电连接的高压输入处理模块、dcdc转换模块、输出处理模块、输出故障诊断模块、安全控制模块和mcu处理单元，所述的mcu处理单元还与转换开关控制模块连接，转换开关控制模块输出连接至dcdc转换模块；所述的安全控制模块的输出还与转换开关控制模块连接。

如图2所示，所述的dcdc转换器还包括输入故障诊断模块，所述的输入故障诊断模块的输入与高压输入处理模块连接，输出与mcu处理单元连接；所述的输入故障诊断模块包括电压检测电路和电流检测电路，对输入的高压电源的电流值进行采集，并传送至mcu处理单元。高压输入故障诊断模块中的电压检测电路和电流检测电路均为现有技术中的电路。

所述的高压输入处理模块包括emc滤波电路，对输入的高压直流电源进行滤波、emc处理后传输至dcdc转换模块的输入端。

所述的dcdc转换模块为带同步整流的全桥转换模块，包括变压器，变压器初级侧的4只功率开关管，和变压器次级侧输出连接的mosfet同步整流电路，所述的mosfet同步整流电路包括六只相同的mosfet，所述六只mosfet连成三相全桥整流电路，即每只mosfet替代一只整流二极管。

所述的输出处理模块将dcdc转换模块转换的低压直流电源通过输出端口输出给整车低压供电网络。

所述的输出故障诊断模块包括电压检测电路、电流检测电路。

所述的转换开关控制模块包括与mcu处理单元连接的移相全桥控制芯片、分别与移相全桥控制芯片的输出连接的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片，所述的初级侧mos驱动芯片的输出分别与初级侧的mos管的栅极连接，用于驱动dcdc转换模块中变压器初级侧的mos管开关的通断；次级侧mos驱动芯片的输出分别与次级侧的mos管的栅极连接，用于驱动dcdc转换模块中变压器次级侧的mos管开关的通断。

所述的安全控制模块包括过流比较电路、过压比较电路和欠压比较电路，所述的过压比较电路和欠压比较电路产生过压检测信号和欠压检测信号，输出控制转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片的使能；所述的过流比较电路用于产生过流检测信号，输出控制转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片的使能。

其中过流比较电路、过压比较电路和欠压比较电路输出的过流检测信号ocs、过压检测信号ovs和欠压检测信号uvs为高电平信号，可驱动一个开关控制电路并转换为低电平后传输至控制转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片的使能端和次级侧mos驱动芯片的使能端。所述的开关控制电路将输入的三路信号转换为一路输出，控制mos驱动芯片的使能关闭，所述的开关控制电路包括并联的三只mosfet功率管，三只mosfet功率管的栅极g分别与过流检测信号ocs、过压检测信号ovs和欠压检测信号uvs连接，三只mosfet功率管的漏极d均经过上拉电阻与电源连接，三只mosfet功率管的源极s接地，三只mosfet功率管的栅极g与源极s之间串联一个电阻，提高开启电压。

本实用新型的工作原理为：输入的高压直流电源经过高压输入处理模块进行滤波和emc处理后发送到dcdc转换模块，进行高压直流到低压直流的转换；转换的输出电源由输出处理模块进行处理后从输出端口输出给整车低压供电网络。输出故障诊断模块对输出的低压电源进行电压和电流检测，安全控制模块中包括过流比较电路、过压比较电路和欠压比较电路，对输出的低压电源进行过压、欠压、过流的故障诊断，一旦发现故障发生，将触发安全控制模块工作发送使能关闭信号至转换开关控制模块中的初级侧mos驱动芯片和次级侧mos驱动芯片的使能端，使dcdc转换器进入安全状态（不工作）。⑧输入故障诊断模块对输入的高压电源的电压和电流值进行采集，并将采集的ad值输入给⑤mcu处理单元，由mcu处理单元判断其是否出现输入欠压、过压或过流，如果出现欠压、过压或过流故障，则⑤mcu处理单元控制④转换开关控制模块的使能端，初级侧mos管驱动芯片的使能和次级侧mos管驱动芯片的使能也关断，使dcdc转换器进入安全状态（不工作）。

本实用新型在其输出发生故障时，通过故障诊断和安全控制模块使dcdc进入一种安全状态（不工作），避免其对其它用电系统的影响，提高可靠性。本实用新型的dcdc转换器不但满足了iso26262对系统的安全等级的要求，同时使用完全的硬件模块来实现安全机制部分，使安全机制运行更迅速、可靠，系统更安全。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。