专利名称：一种大功率交流-直流转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车载开关电源设备领域，尤其涉及一种大功率交流-直流转换器。
背景技术：
很多公务类的车辆需要外出开展工作执行任务，如移动警务站、无偿献血车、救护车等。这类车具有功能多样化、流动性强、全天候工作等特点。车辆需要从一个地点移动到另一个地点，并停留在某个地点，车上很多功能设备是直流12V系统，单靠蓄电池难以满足大功率、长时间的需求，于是需要一套大功率电源系统，通过外接220V交流电(市电或发电机发电)经系统转换后得到低压12V直流电，持续地为12V设备供电。目前一般开关电源产品输出功率仅为100-300W，电流一般不超过20A。为了实现 大功率的要求，例如输出功率达到1000W、电流80A以上，现有技术一般有两种方法一种是采用单个变压器，该方法由于匝比和输出电流的需要，变压器使用的磁心会很大，对于输出电压12V，电流80A的电源，至少要使用规格为EEllO的磁心，此方法由于使用的EEllO变压器体积、重量均很大，会导致最终的产品很笨重；另一种方法是基于克服上述方法的缺点而采用两个EE55变压器，其输入、输出端均为并联，总体积仅为一个EEllO变压器的一半，节约了所占空间，但此方法由于输入端采用并联的方式，会因两个变压器本身的不一致性造成输出端不平衡，而得不到理想的输出功率。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种大功率交流-直流转换器，以解决现有技术由于两个EE55变压器输入端采用并联的方式，会因两者本身的不一致性造成输出端不平衡，而得不到理想的输出功率的问题。为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案一种大功率交流-直流转换器，包括交流220V电源输入端、与所述交流220V电源输入端相连的整流电路、与所述整流电路相连的滤波电路、与所述滤波电路相连的全桥电路、与所述全桥电路相连的两个EE55变压器和与所述两个EE55变压器相连的整流二极管；所述两个EE55变压器采取输入端串联、输出端并联的方式连接。优选的，所述全桥电路包括四个三极管。优选的，所述转换器还包括2个分别对处于同一侧的每两个所述三极管的基极进行驱动的IR2110芯片，其中所述IR2110芯片的HO针脚与所述被驱动的同一侧的两个所述三极管中处于上端的三极管相连，LO针脚与处于下端的三极管相连。优选的，所述转换器还包括与所述IR2110芯片相连的、用于延时开启所述IR2110芯片的使能端的单片机控制电路。[0013]优选的，所述单片机控制电路包括单片机；与所述IR2110芯片的使能端相连，用于将直流供电电压转换为所述IR2110芯片的5V工作电压的第一稳压源；分别与所述单片机和第一稳压源相连，用于控制所述第一稳压源是否向所述IR2110芯片的使能端SD针脚输出5V电压的第一光耦；与所述IR2110芯片的电源端相连，用于将直流供电电压转换为所述IR2110芯片的5V工作电压的第二稳压源；分别与所述单片机和第二稳压源相连，用于控制所述第二稳压源是否向所述IR2110芯片的电源端Vd针脚输出5V电压的第二光耦。 优选的，所述单片机具体为51单片机。优选的，所述转换器还包括与所述IR2110芯片相连，用于延时开启所述IR2110芯片的使能端的RC电路。由于本实用新型实施例提供的大功率交流-直流转换器对两个EE55变压器的连接方式采用输入端串联、输出端并联，从而避免了现有技术输入端和输出端均采用并联方式时，会因两个变压器本身的不一致性造成输出端不平衡、以致得不到理想的输出功率的问题。实现了在保证现有技术产品体积较小的前提下，获得稳定的输出功率的目的。
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I是本实用新型实施例提供的大功率交流-直流转换器的总电路图；图2是本实用新型实施例提供的2个EE55变压器对电流的转换过程图；图3是本实用新型实施例提供的采用单片机对IR2110芯片做延时控制的控制电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为此，本实用新型实施例提供了一种大功率交流-直流转换器，图I即示出了上述转换器对应的总电路图，其可包括交流220V电源输入端101、与交流220V电源输入端101相连的整流电路102、与整流电路102相连的滤波电路103、与滤波电路103相连的全桥电路104、与全桥电路104相连的两个EE55变压器105和与两个EE55变压器105相连的整流二极管106 ；两个EE55变压器105采取输入端串联、输出端并联的方式连接。[0030]可见，由于本实用新型实施例提供的大功率交流-直流转换器对两个EE55变压器的连接方式采用输入端串联、输出端并联，从而避免了现有技术输入端和输出端均采用并联方式时，会因两个变压器本身的不一致性造成输出端不平衡、以致得不到理想的输出功率的问题。实现了在保证现有技术产品体积较小的前提下，获得稳定的输出功率的目的。具体的，全桥电路104可包括四个三极管。在本实用新型其他实施例中，可采用2个IR2110芯片作为上述四个三极管的驱动芯片，上述每块IR2110芯片分别驱动同一侧的两个三极管的基极，其中上述IR2110芯片的HO针脚与上述被驱动的同一侧的两个三极管中处于上端的三极管相连，LO针脚与处于下端的三极管相连。本实施例公开的大功率交流-直流转换器的工作原理是 220V的交流电由交流220V电源输入端101的a端、b端输入，经由中间的整流电路102、滤波电路103分别进行整流、滤波后，得到高压的直流电，再通过由上述4个三极管组成的全桥电路104转变成高频的交变电流，并流过上述两个EE55变压器105的串联输入端，使上述交变电流的信号耦合至上述EE55变压器105的次级，然后通过整流二极管106得到12V直流电。由于两个EE55变压器105的输出端的并联，负载可以得到2倍的电流，该转换器输出功率可达1000W。请参见图2，上述两个串联的EE55变压器对电流的具体转换过程为当上述EE55变压器的输入端电流沿iin方向流动时，其中一输出端电流为I1，经由负载R后回到上述变压器的负极，另一输出端电流为i3，同样经由负载R后回到上述变压器的负极，这样，经过负载R的电流为h+i3，同样，当输入电流反向时，其中一输出端电流为i2，经由负载R后回到上述变压器的负极，另一输出端电流为i4，也经由负载R后回到上述变压器的负极，此时负载R得到i2+i4的电流。上述作为四个全桥功率三极管的驱动芯片的2个IR2110芯片正常工作的条件是将其“使能”端直接接地，始终都是低电平。而上述IR2110芯片在工作电压稳定前，本身存在某些不确定性，从而使得在上电瞬间被驱动的功率三极管容易产生直通，烧坏的几率很大。在本实用新型其他实施例中，为解决上述问题，可采用普通单片机，如51单片机，对上述IR2110芯片做上电“使能”延时控制，即在上电瞬间上述IR2110芯片先不通电，并且给该芯片的“使能”端一个高电平，这样上电瞬间上述IR2110芯片的“使能”端不为低，，待芯片工作电压稳定后，才给上述IR2110芯片的“使能”端置为低电平，让其正常工作，以避免IR2110在加工作电压的过程中，两个输出端同时为高电平的情况发生。图3即示出了对上述IR2110做延时控制的单片机控制电路，其可包括单片机301;与上述IR2110芯片的使能端SD相连，用于将直流供电电压转换为上述IR2110芯片的5V工作电压的第一稳压源302 ；分别与单片机301和第一稳压源302相连，用于控制第一稳压源302是否向上述IR2110芯片的使能端SD针脚输出5V电压的第一光耦303 ；与上述IR2110芯片的电源端相连，用于将直流供电电压转换为上述IR2110芯片的5V工作电压的第二稳压源304 ；[0044]分别与单片机301和第二稳压源304相连，用于控制第二稳压源304是否向上述IR2110芯片的电源端Vd针脚输出5V电压的第二光耦305。上述控制电路的具体工作原理是上电时，单片机301控制第二光耦305锁住第二稳压源304使其不对IR2110提供工作电压，同时单片机301控制第一光耦303使其打开第一稳压源302，让第一稳压源302向IR2110的“使能”端SD针脚提供+5V工作电压，即强制将上述IR2110的使能端拉为高电平，此时上述IR2110锁输出，不会驱动上述全桥电路104，从而能避免上述四个全桥功率三极管因上述IR2110误动作而造成的烧坏；经上电延时后，单片机301控制第二光耦305使其打开第二稳压源304，继而第二稳压源304向IR2110提供+5V工作电压，最后，单片机301控制第一光耦303使其关断第一稳压源302，使IR2110的“使能”端SD针脚为低电平，从而满足上述IR2110正常工作的条件。在本实用新型其他实施例中，上述对于驱动芯片(IR2110芯片)的延时控制还可以通过简单的RC电路实现，即用RC电路在IR2110的“使能”端做高低电平延时，但由于阻 容器件参数误差的存在，上述RC电路的延时时间会有较大偏差，长短不一，难以得到保证，仍可能使上述IR2110的输出存在随机性。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种大功率交流-直流转换器，其特征在于，包括 交流220V电源输入端、与所述交流220V电源输入端相连的整流电路、与所述整流电路相连的滤波电路、与所述滤波电路相连的全桥电路、与所述全桥电路相连的两个EE55变压器和与所述两个EE55变压器相连的整流二极管； 所述两个EE55变压器采取输入端串联、输出端并联的方式连接。
2.根据权利要求I所述的转换器，其特征在于，所述全桥电路包括四个三极管。
3.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，还包括2个分别对处于同一侧的每两个所述三极管的基极进行驱动的IR2110芯片，其中 所述IR2110芯片的HO针脚与所述被驱动的同一侧的两个所述三极管中处于上端的三极管相连，LO针脚与处于下端的三极管相连。
4.根据权利要求3所述的转换器，其特征在于，还包括与所述IR2110芯片相连的、用于延时开启所述IR2110芯片的使能端的单片机控制电路。
5.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述单片机控制电路包括 单片机； 与所述IR2110芯片的使能端相连，用于将直流供电电压转换为所述IR2110芯片的5V工作电压的第一稳压源； 分别与所述单片机和第一稳压源相连，用于控制所述第一稳压源是否向所述IR2110芯片的使能端SD针脚输出5V电压的第一光率禹； 与所述IR2110芯片的电源端相连，用于将直流供电电压转换为所述IR2110芯片的5V工作电压的第二稳压源； 分别与所述单片机和第二稳压源相连，用于控制所述第二稳压源是否向所述IR2110芯片的电源端Vd针脚输出5V电压的第二光率禹。
6.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，所述单片机具体为51单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种大功率交流-直流转换器，包括交流220V电源输入端、与所述交流220V电源输入端相连的整流电路、与所述整流电路相连的滤波电路、与所述滤波电路相连的全桥电路、与所述全桥电路相连的两个EE55变压器和与所述两个EE55变压器相连的整流二极管；所述两个EE55变压器采取输入端串联、输出端并联的方式连接。由于本实用新型对两个EE55变压器的连接采取了输入端串联、输出端并联的方式，从而避免了现有技术输入端和输出端均采用并联方式时，会因两个变压器本身的不一致性造成输出端不平衡、以致得不到理想的输出功率的问题。
文档编号H02M7/04GK202550901SQ20122007037
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者叶燕章, 李挺南, 蔡奔, 黄日俊, 龙鹰 申请人:柳州五菱汽车有限责任公司