一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路的制作方法

文档序号:17830488发布日期:2019-06-05 23:00阅读:1542来源:国知局
一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路的制作方法

本实用新型涉及一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路,属于电子电路技术领域。



背景技术:

12V120W电动车直流转换器可将电动车的电池电压从48-60V直流转换成12V直流,从而给电动车的相关电子配件供电,使它们能够正常工作。

该转换器的核心由电流模式芯片UC3845控制,该芯片的引脚3为电流取样脚。当电源输出过载或者如果输出电压取样丢失时,异常的工作条件将出现。在这些条件下,电流取样比较器门限将被内部钳位至1V,由此可确定该转换器的最大峰值电流。

转换器的电感电流通过一个与开关MOS的源极串联的采样电阻转换成电压,此电压由电流取样脚监视(电压=电流×电阻)并与来自误差放大器的输出电平相比较。目前,采样电阻用的是PCB铜皮,采集到的是PCB铜皮上的电压,而在电源转换器长时间的工作过程中,开关MOS和电感都会产生很大的热量,使得整个产品的温度上升,该处PCB铜皮的阻抗会根据温度的增高而产生阻值的变化,造成采集到的电压不准确。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路,以康铜丝为采样电阻,康铜温度使用范围较宽,采样性能稳定,使转换器在整个满载工作过程中输出电流电压都能保持稳定。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路,包括用于控制转换器的UC3845芯片、与UC3845芯片引脚7连接的开关管Q1、为UC3845芯片提供启动电压的启动模块、控制开关管Q1工作的开关控制模块、开关管Q1驱动的开关工作模块、电流采样模块、控制电压稳定输出的电压输出控制模块以及稳压模块;所述启动模块包括与UC3845芯片引脚6连接的快恢复二极管D1、电容C9和电阻R10,电阻R10的另一端接输出电源VCC;所述开关控制模块包括连接在开关管Q1与芯片UC3845芯片引脚7之间的限流电阻R7;所述开关工作模块包括储能电感L1、续流二极管D2、滤波电容C3以及输出滤波电容C2;所述储能电感L1一端与开关管Q1连接,另一端接输出电压;所述续流二极管D2一端连接在开关管Q1与储能电感L1之间,另一端接地;所述滤波电容C3和输出滤波电容C2一端分别与开关管Q1和输出电压连接,另一端接地;所述电流采样模块包括依次连接在UC3845芯片引脚3与储能电感L1之间的电阻R9和康铜丝R、上拉电阻R8以及并联在电路上的电容C4;所述上拉电阻R8另一端与UC3845芯片的引脚5连接;所述稳压模块包括光电耦合器U1、连接在光电耦合器U1引脚1上的电阻R2以及与光电耦合器U1并联的电容C7;所述光电耦合器U1的引脚2与电压输出控制模块串联;所述光电耦合器U1的引脚3、4分别与UC3845芯片的引脚2、1连接。

优选地,所述电压输出控制模块包括稳压管U3以及与稳压管U3并联的电容C6;所述稳压管U3的一端与光电耦合器U1的引脚2连接,另一端依次连接有电阻R5和R3;所述电阻R3的另一端连接在电阻R2与输出电压之间;所述稳压管U3与电阻R5的连接点接地。

优选地,所述稳压模块还包括电阻R4,电阻R4一端与电阻R2和输出电压连接,另一端接地。

优选地,所述启动模块还包括电容C8,电容C8一端连接在UC3845芯片引脚6和电阻R10之间,另一端与UC3845芯片的引脚2和引脚8连接。

优选地,所述开关控制模块还包括与限流电阻R7并联在开关管Q1和引脚7之间的分压电阻R6和电容C5,分压电阻R6和电容C5的连接点与UC3845芯片的引脚2和引脚8连接。

本实用新型通过在12V120W电动车直流转换器电路中以温度使用范围宽、采样性能稳定的康铜丝为采样电阻,使转换器在整个满载工作过程中输出电流电压都能保持稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图说明:1、启动模块,2、开关工作模块,3、电流采样模块,4、电压输出控制模块,5、稳压模块,6芯片UC3845,7、开关控制模块。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示,本实用新型提供的一种输出稳定的12V120W电动车直流转换器电路,包括用于控制转换器的UC3845芯片6、与UC3845芯片6引脚7连接的开关管Q1、为UC3845芯片6提供启动电压的启动模块1、控制开关管Q1工作的开关控制模块7、开关管Q1驱动的开关工作模块2、电流采样模块3、控制电压稳定输出的电压输出控制模块4以及稳压模块5;

所述启动模块1包括与UC3845芯片6引脚6连接的快恢复二极管D1、电容C9和电阻R10,电阻R10的另一端接输出电源VCC,输出电源VCC一路通过电阻R10连接UC3845芯片6引脚6,为UC3845芯片6提供启动电压,从而进行PWM输出,同时通过快恢复二极管D1提供稳定的工作电压。所述开关控制模块7包括连接在开关管Q1与芯片UC3845芯片6引脚7之间的限流电阻R7,UC3845芯片6引脚7进行PWM输出,通过限流电阻R7控制开关管Q1的工作。所述开关工作模块2包括储能电感L1、续流二极管D2、滤波电容C3以及输出滤波电容C2;所述储能电感L1一端与开关管Q1连接,另一端接输出电压;所述续流二极管D2一端连接在开关管Q1与储能电感L1之间,另一端接地;所述滤波电容C3和输出滤波电容C2一端分别与开关管Q1和输出电压连接,另一端接地。当开关管Q1驱动为高电平时,开关管Q1导通,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C2充电,以给负载提供能量;当开关管Q1驱动为低电平时,开关管Q1关断,储能电感L1通过续流二极管D2放电,电感电流线性减小,输出电压靠输出滤波电容C2放电及减小的电感L1的电流维持。所述电流采样模块3包括依次连接在UC3845芯片6引脚3与储能电感L1之间的电阻R9和康铜丝R、上拉电阻R8以及并联在电路上的电容C4;所述上拉电阻R8另一端与UC3845芯片6的引脚5连接。UC3845芯片6引脚3为电流检测脚,用于检测采样部分流过的电流,电阻R9和电容C4组成滤波电路,用于消除电流采样的不稳定性,上拉电阻R8用来调节电流检测的幅值,从而控制系统输出的峰值电压,当采集到的电压即U2的引脚3超过1V时,PWM即停止输出。所述稳压模块5包括光电耦合器U1、连接在光电耦合器U1引脚1上的电阻R2以及与光电耦合器U1并联的电容C7;所述光电耦合器U1的引脚2与电压输出控制模块4串联;所述光电耦合器U1的引脚3、4分别与UC3845芯片6的引脚2、1连接。如果输出电压因为某种原因偏高时,经电阻R3、R5分压值就会变小,则U3的K极电位下降,流过光电耦合器U1引脚1、2的电流增大,其中电阻R2用来给光电耦合器U1的二极管限流,则流过光电耦合器引脚3、4的电流增大,UC3845芯片6引脚2输入电压上升到大于2.5V,引脚1电位下降,引脚6输出驱动脉冲PWM的占空比下降,输出电压降低,这样就完成了主回路输出电压反馈稳压的作用。若以PCB铜皮为采样电阻,整个工作过程中因为PCB铜皮温度会升高,导致采样电路的阻抗发生变化,继而引脚3采集到的电压会升高,在一个PWM周期内引脚3有可能会超过1V导致当前PWM关闭,那么输出电压就会变小,从而导致输出电流下降,当电流降低、电压低于1V时PWM继续输出,如此循环导致输出的结果变化。

作为本实用新型的进一步改进,所述电压输出控制模块4包括稳压管U3以及与稳压管U3并联的电容C6;所述稳压管U3的一端与光电耦合器U1的引脚2连接,另一端依次连接有电阻R5和R3;所述电阻R3的另一端连接在电阻R2与输出电压之间;所述稳压管U3与电阻R5的连接点接地。输出电压经R5、R3和稳压管电压U3的控制,能够稳定12V的输出,电容C6用于补偿稳压管电压U3的输出。

作为本实用新型的进一步改进,所述稳压模块5还包括电阻R4,电阻R4一端与电阻R2和输出电压连接,另一端接地。R4为假负载,当系统掉电后能够加快残余电量的释放,以对电路起到保护作用。

作为本实用新型的进一步改进,所述启动模块1还包括电容C8,电容C8一端连接在UC3845芯片6引脚6和电阻R10之间,另一端与UC3845芯片6的引脚2和引脚8连接。电容C8用于给芯片电源滤波,以提高UC3845芯片6工作的稳定性。

作为本实用新型的进一步改进,所述开关控制模块7还包括与限流电阻R7并联在开关管Q1和引脚7之间的分压电阻R6和电容C5,分压电阻R6和电容C5的连接点与UC3845芯片6的引脚2和引脚8连接。分压电阻R6能辅助控制开关管Q1的工作,对开关管Q1起到保护作用;电容C5用于给基准电压滤波。

工作时,输出电源VCC先通过电阻R10给UC3845芯片6提供启动电压,从而进行PWM输出;然后UC3845芯片6的引脚7进行PWM输出,通过限流电阻R7控制开关管Q1的工作,开关管Q1导通时,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C2充电以给负载提供能量,开关管Q1关断时,输出电压靠输出滤波电容C2放电及减小的电感L1的电流维持;在此过程中,UC3845芯片6引脚3检测康铜丝R处流过的电流,当U引脚3采集到的电压超过1V时,PWM即停止输出。

最终,本实用新型通过在12V120W电动车直流转换器电路中以温度使用范围宽、采样性能稳定的铜丝为采样电阻,使转换器在整个满载工作过程中输出电流电压都能保持稳定。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

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