一种具有防浪涌功能的直流转换电路及直流转换系统的制作方法

文档序号:19805826发布日期:2020-01-31 16:36阅读:310来源:国知局
一种具有防浪涌功能的直流转换电路及直流转换系统的制作方法

本申请属于电子电路技术领域,尤其涉及一种具有防浪涌功能的直流转换电路及具有防浪涌功能的直流转换系统。



背景技术:

随着电子设计技术的快速发展,电子产品的种类及其功能也越来越多,那么每一种不同类型的电子产品就需要接入不同幅值的电能以保持安全的功能状态;因此技术人员就需要将电能转换为具有不同类型的电能,以匹配不同类型电子产品的供电需求;在对于电源进行转换过程中,可将一种类型的电源转换为多种不同幅值的电源,以使同一种电源的功能复用,节省了电子产品的电源设计成本;并且通过对于电源转换技术极大地扩展了电源供电的适用范围,以使得电子产品能够适用于各个不同的电力系统中,以保持自身的安全、稳定工作。

然而传统技术中的电源转换电路需要对于电能进行多次转换,导致电路结构复杂,对于电源的转换步骤繁琐,效率低,传统的电源转换电路具有较高的电路设计难度和制造程度;由于在对于电能进行转换的过程中,需要对于传输的电能进行频繁的切断或者导通,这将会使得电子元器件将会产生较大的峰值电能,这种峰值电能将会损害电子元器件的自身物理安全,甚至会导致电路中的电子元器件完全被高压烧毁;传统技术并未对于电源转换电路中的峰值电能采取有效的抑制措施,进而导致传统的电源转换电路的安全性较低,容易出现物理故障。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例提供了一种具有防浪涌功能的直流转换电路及具有防浪涌功能的直流转换系统,旨在解决传统的技术方案中电源转换电路对于电源的转换步骤繁琐,容易遭受尖峰电能的物理损害,导致电路结构的安全性较低的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种具有防浪涌功能的直流转换电路,包括:

电源接入模块,所述电源接入模块接收第一直流电源信号;

电源处理模块,所述电源处理模块与所述电源接入模块连接,所述电源处理模块对所述第一直流电源信号进行稳压处理和滤波处理;

电源转换模块,所述电源转换模块与所述电源处理模块连接,所述电源转换模块接收开关控制信号,根据所述开关控制信号进行导通或者关断,并调节稳压处理和滤波处理后的所述第一直流电源信号的电压幅值,以得到第二直流电源信号;

滤波处理模块,所述滤波处理模块与所述电源转换模块连接,所述滤波处理模块对所述第二直流电源信号进行滤波处理,并输出驱动负载工作;以及

防浪涌保护模块,所述防浪涌保护模块与所述电源转换模块连接,当所述电源转换模块进行导通或者关断的瞬间,所述防浪涌保护模块对所述电源转换模块进行防浪涌保护。

在其中的一个实施例中,所述防浪涌保护模块包括:

开关单元,所述开关单元与所述电源转换模块连接,所述开关单元根据所述第二直流电源信号生成保护驱动信号;

限流单元,所述限流单元与所述电源转换模块及所述开关单元连接,所述限流单元根据所述保护驱动信号对所述电源转换模块进行限流保护;以及

稳压单元,所述稳压单元与所述电源转换模块及所述开关单元连接,所述稳压单元根据所述保护驱动信号对所述电源转换模块进行稳压保护。

在其中的一个实施例中,所述开关单元包括:

第一电容、第二电容及第一开关管;

其中,所述第一电容的第一端和所述第一开关管的控制端接所述电源转换模块的电源输出端;

所述第一电容的第二端、所述第二电容的第一端及所述第一开关管的第一导通端共接于所述电源转换模块的电源输入端、所述限流单元及所述稳压单元;

所述第一开关管的第二导通端和所述第二电容的第二端共接于地。

在其中的一个实施例中,所述限流单元包括:第一磁珠和热敏电阻;

所述热敏电阻的第一端接所述开关单元及所述电源转换模块的电源输入端,所述热敏电阻的第二端接所述第一磁珠的第一端,所述第一磁珠的第二端接地。

在其中的一个实施例中,所述稳压单元包括:

第一电阻、第二电阻及稳压二极管;

所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端共接于所述电源转换模块的电源输出端,所述稳压二极管的阴极、所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第二端共接于所述开关单元;

所述稳压二极管的阳极接所述电源转换模块的电源输入端。

在其中的一个实施例中,所述电源接入模块包括:第一信号输入端口和第一开关;

所述第一信号输入端口接收所述第一直流电源信号;

所述第一开关的第一端接所述第一信号输入端口的正极信号输出端,所述第一信号输入端口的负极信号输出端接所述电源处理模块,所述第一开关的第二端接所述电源处理模块。

在其中的一个实施例中,所述电源处理模块包括:

第一二极管、可变电阻器、第一电感、第二电感、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第七电容;

所述第一二极管的阴极、所述可变电阻器的第一端、所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端、所述第一电感的第一端及所述第二电感的第一端共接形成所述电源处理模块的正极信号输入端,所述电源处理模块的正极信号输入端接所述电源接入模块;

所述第一二极管的阳极、所述可变电阻器的第二端、所述第三电容的第二端、所述第五电容的第一端及所述第七电容的第一端共接形成所述电源处理模块的负极端,所述电源处理模块的负极端接所述电源接入模块和所述电源转换模块;

所述第四电容的第二端接所述第五电容的第二端;

所述第六电容的第一端、所述第一电感的第二端及所述第二电感的第二端共接形成所述电源处理模块的正极信号输出端,所述电源处理模块的正极信号输出端接所述电源转换模块;

所述第六电容的第二端接所述第七电容的第二端。

在其中的一个实施例中,所述电源转换模块包括:

第二信号输入端口、第八电容、第九电容、第十电容、第二开关管、第三开关管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻;

所述第二信号输入端口接收所述开关控制信号;

所述第八电容的第一端接所述防浪涌保护模块和所述电源处理模块;

所述第八电容的第二端、所述第九电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端及所述第二开关管的第一导通端共接于所述电源处理模块;

所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端及所述第二开关管的第二导通端共接于所述滤波处理模块和所述防浪涌保护模块;

所述第九电容的第二端、所述第三电阻的第二端及所述第六电阻的第一端共接于所述第二开关管的控制端;

所述第六电阻的第二端接所述第三开关管的第一导通端,所述第七电阻的第一端、所述第八电阻的第一端及所述第十电容的第一端共接于所述第三开关管的控制端,所述第八电阻的第二端、所述第十电容的第二端、所述第三开关管的第二导通端及所述第二信号输入端口的负极信号输出端共接于地,所述第七电阻的第二端接所述第二信号输入端口的正极信号输出端。

在其中的一个实施例中,所述滤波处理模块包括多个并联的滤波电容;

多个所述滤波电容的第一端均接所述电源转换模块,多个所述滤波电容的第二端均接地。

本申请实施例的第二方面提供了一种具有防浪涌功能的直流转换系统,包括:

供电电源,所述供电电源生成第一直流电源信号;和

如上所述的具有防浪涌功能的直流转换电路,所述直流转换电路接所述供电电源。

上述具有防浪涌功能的直流转换电路通过电源接入模块可直接接入直流电能,以实现直流电能的转换过程,通过对于第一直流电源信号进行稳压、滤波以及幅值调节处理,通过滤波处理模块能够输出稳定的第二直流电源信号,简化了直流电能的转换流程,通过转换后的直流电能可驱动负载保持额定的工作状态,直流转换电路能够对于直流电能进行更高精度的转换,适用范围更广;并且本申请实施例在电路中增设了防浪涌保护模块,以实现电能转换过程中防浪涌保护,保障了电源转换模块自身的电子元器件安全性和稳定性,防止了在电源通断瞬间尖峰电流对于电子元器件造成损害;本实施例中的直流转换电路具有更高的电能转换安全级别和适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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为本申请一实施例提供的具有防浪涌功能的直流转换电路的结构示意图;

图2为本申请一实施例提供的防浪涌保护模块的结构示意图;

图3为本申请一实施例提供的开关单元的电路结构示意图;

图4为本申请一实施例提供的限流单元的电路结构示意图;

图5为本申请一实施例提供的稳压单元的电路结构示意图;

图6为本申请一实施例提供的电源接入模块的电路结构示意图;

图7为本申请一实施例提供的电源处理模块的电路结构示意图;

图8为本申请一实施例提供的电源转换模块的电路结构示意图;

图9为本申请一实施例提供的滤波处理模块的电路结构示意图;

图10为本申请一实施例提供的具有防浪涌功能的直流转换系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,浪涌现象是指电子元器件在导通关断或者关断瞬间时产生的尖峰电流/尖峰电压;这种尖峰电能远远超出了电子元器件的额定运行电能,示例性的,尖峰电压将会超出电子元器件在正常工作状态下稳定电压的几十倍甚至几百倍;因此浪涌现象已经成为危害电子元器件工作安全的重要因素之一。

请参阅图1,本申请实施例提供的具有防浪涌功能的直流转换电路10的结构示意图,直流转换电路10不但可实现对于直流电能实现精确、稳定的转换功能,电能转换过程简便,并且可对于直流电能转换过程中进行防浪涌保护,保障了电子元器件的工作安全性和稳定性;为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

上述直流转换电路10包括:电源接入模块101、电源处理模块102、电源转换模块103、滤波处理模块104以及防浪涌保护模块105。

其中,电源接入模块101接收第一直流电源信号。

电源接入模块101具有电能传输的功能,该第一直流电源信号包含直流电能,并且第一直流电源信号具有特定的电压幅值和电流幅值;当直流转换电路10接入第一直流电源信号时,直流转换电路10可实现对于第一直流电源信号的幅值调节功能,因此本实施例中的直流转换电路10通过电源接入模块101可适用于各个不同的电力系统中,兼容性较强。

电源处理模块102与电源接入模块101连接,电源处理模块102对第一直流电源信号进行稳压处理和滤波处理。

当电源接入模块101将第一直流电源信号输出至电源处理模块102,电源处理模块102对直流电能依次进行稳压和滤波;通过对于第一直流电源信号进行稳压后可防止电能幅值过高,消除直流电能中的波动量,以使得稳压处理后的第一直流电源信号保持更高的稳定性和精确性;电源处理模块102对于直流电能进行滤波后,可排除第一直流电源信号中的干扰分量,如交流量等,提高电源转换的精度和效率;那么直流转换电路10能够对于直流电能进行更加高效的转转功能,本实施例中的直流转换过程具有更高的抗干扰性能和适用范围。

电源转换模块103与电源处理模块102连接,电源转换模块102接收开关控制信号,根据开关控制信号进行导通或者关断,并调节稳压处理和滤波处理后的第一直流电源信号的电压幅值,以得到第二直流电源信号。

示例性的,本实施例中对于第一直流电源信号的电压幅值进行调节包括:降压处理和升压处理,因此电源转换模块103对于直流电能的转换过程具有较高的灵活性和可操控性。

可选的,电源处理模块102与电源转换模块103的电源输入端连接,电源处理模块102将第一直流电源信号输出至电源转换模块103,开关控制信号包括电路通断控制信息,可选的,开关控制信号由开关控制电路产生,例如开关控制电路根据用户的操作信号生成开关控制信号,以改变直流转换过程,从而电源转换模块103的电源转换过程具有良好的操控灵活性;其中,开关控制电路的具体电路结构采用示例性技术中的电路结构;在开关控制信号的驱动下,电源转换模块103进行导通或者关断,以改变第一直流电源信号的传输状态,那么电源转换模块103生成的第二直流电源信号也具有不同的电压幅值,以达到升压和降压的效果;因此本实施例通过改变电源转换模块103的导通或者关断状态,可实现对于直流电能的幅值调节功能,操作简便,直流转换过程具有较高的控制响应速度和精度。

滤波处理模块104与电源转换模块103连接,滤波处理模块104对第二直流电源信号进行滤波处理,并输出驱动负载20工作。

示例性的,滤波处理模块104与电源转换模块103的电源输出端连接,并且滤波处理模块104还与负载20连接,进而滤波处理模块104将滤波处理后的第二直流电源信号输出至负载20,以驱动负载20处于额定的运行状态,保障了负载20的电能安全性和工作效率;经过直流转换电路10对于直流电能进行直流转换后,可始终向负载20提供额定的直流电能,直流转换过程具有更高的兼容性和实用价值。

当电源转换模块103对于直流电能的幅值进行转换后,电源转换模块103的电源输出端将第二直流电源信号快速地传输至滤波处理模块104,由于电源转换模块103对于直流电能进行转换过程中会受到电磁噪声的干扰,因此通过滤波处理模块104对于第二直流电源信号进行滤波处理后,可完全消除第二直流电源信号中的干扰分量,以使第二直流电源信号包含更加稳定的直流电能,经过滤波处理后的第二直流电源信号具有更加安全的电路驱动性能,提高了直流电能的转换精度和转换速率;因此本实施例中的直流转换电路10可兼容地适用于各个不同的通信环境,将稳定的第二直流电源信号实时地输出至负载20,降低了直流电能的转换误差和信号输出误差。

防浪涌保护模块105与电源转换模块103连接,当电源转换模块103进行导通或者关断的瞬间,防浪涌保护模块105对电源转换模块103进行防浪涌保护。

其中,防浪涌保护模块105与电源转换模块103的电源输入端及电源转换模块103的电源输出端连接,防浪涌保护模块105能够实时监控电源转换模块103内部的电能运行信息。

由于电源转换模块103根据开关控制信号可实现导通或者关断的功能,在电源转换模块103进行导通或者关断时,电源转换模块103将会出现瞬间突变的尖峰电流/尖峰电压;因此本实施例通过防浪涌保护模块105能够有效地抑制电源转换模块103内部的尖峰电流/尖峰电压,以保护电源转换模块103的内部电子元器件的物理安全性和运行稳定性,防止电源转换模块103在导通或者关断的瞬间受到过压/过流的损害;因此防浪涌保护模块105能够始终对电源转换模块103进行防浪涌保护,电源转换模块105的内部电能维持在安全阈值范围之内,电源转换模块105具有更高的控制安全性,能够对于第一直流电源信号实现更加稳定和灵活的转换功能,本实施例具有更佳的直流转换兼容性和抗干扰性能。

在图1示出直流转换电路10的电路结构示意中,直流转换电路10具有较为简化的结构示意,灵活性较强;当电源接入模块101接入第一直流电源信号时,利用电源转换模块103的导通或者关断性能,可实现对于第一直流电源信号的实时转换功能,操作简便,直流电能具有较高的转换精度和转速速率,通过电源转换模块103对于直流电能的电压幅值进行调节后,可准确地得到第二直流电源信号,通过第二直流电源信号能够向负载20提供额定的电能,以保障负载20处于额定的工作状态,进而本实施例中的直流转换电路10可对于直流电能具有更加灵活的调节功能和兼容性能;并且本实施例在直流转换过程中增设防浪涌保护模块105,通过防浪涌保护模块105对于电源转换模块103进行导通或者关断的瞬间产生尖峰电能进行有效的抑制,防止电源转换模块103收到过压/过流的损害;电源转换模块103可始终对于直流电能进行稳定、安全的转换功能,提高了直流转换电路10内部电子元器件的物理安全性和抗干扰性,经过直流转换后可得到更加稳定的第二直流电源信号,直流转换电路10的直流转换功能具有更高的实用价值和适用范围;有效地解决了传统技术中直流电能的直流转换过程较为繁琐,电能转换的灵活性较低,经过直流转换后输出的电源信号无法满足不同功率负载的额定电能需求,并且传统的电源转换电路容易遭受尖峰电流/尖峰电压的损害,电子元器件的自身物理安全性较低,直流转换过程无法输出稳定直流电能的不足之处。

作为一种可选的实施方式,图2示出了本实施例提供的防浪涌保护模块105的结构示意,请参阅图2,防浪涌保护模块105包括:开关单元1051、限流单元1052以及稳压单元1053。

开关单元1051与电源转换模块103连接,开关单元1051根据第二直流电源信号生成保护驱动信号。

其中,开关单元1051与电源转换模块103的电源输入端及电源转换模块103的电源输出端,开关单元1051接入第二直流电源信号,并且根据第二直流电源信号可判断电源转换模块103的直流电能调节状态,示例性的,电源转换模块103根据第二直流电源信号能够判断出电源转换模块103的导通或者关断状态,以及电源转换模块103的是否进行了通断状态切换;因此开关单元1051根据电源转换模块103的电能转换状态生成保护驱动信号,根据保护驱动信号对于电源转换模块103进行防浪涌保护,提高了对于电源转换模块103的防浪涌保护效率和精确性,减少了不必要的电能损耗;因此本实施例通过开关单元1051实时监控电源转换模块103的电能转换过程,并且根据电源转换模块103的实际电能输出情况对于电子元器件进行精确的防浪涌保护,防浪涌保护模块105对于直流转换过程可实现自适应的限流保护/限流保护功能,灵活性较高;即避免了电源转换模块103受到尖峰电流/尖峰电压的物理损害,又提高了防浪涌保护过程中的电能利用率和工作效率。

限流单元1052与电源转换模块103及开关单元1051连接,限流单元1052根据保护驱动信号对电源转换模块103进行限流保护。

限流单元1052与电源转换模块103的电源输入端连接,进而限流单元1052能够在电源转换模块103进行导通或者关断的瞬间,实时抑制电源转换模块103产生的尖峰电流,避免尖峰电流对于电源转换模块103造成较大的物理损害;开关单元1051将保护驱动信号输出至限流单元1052,通过保护驱动信号可改变限流单元1052的工作状态,以使得电源转换模块103的限流保护功能具有较高的操作简便性;因此通过开关单元1051可实时改变限流单元1052的限流保护状态,限流单元1052对于电源转换模块103具有更高的控制灵活性,通过限流单元1052能够快速地对于电子元器件进行限流保护,使得电源转换模块103的内部电流处于安全电流阈值范围之内,控制响应精度较高,防止了电源转换模块103长期处于过流运行状态。

稳压单元1053与电源转换模块103及开关单元1051连接,稳压单元1053根据保护驱动信号对电源转换模块103进行稳压保护。

稳压单元1053与电源转换模块103的电源输入端及电源转换模块103的电源输出端连接,通过稳压单元1053能够在电源转换模块103进行导通或者关断时,抑制电源转换模块103中的尖峰电压,防止了尖峰电压对于电源转换模块103中的电子元器件造成的物理损害,维护了电源转换模块103中各个电子元器件的物理安全性;当开关单元1051将保护驱动信号输出至稳压单元1053时,通过保护驱动信号能够实时改变稳压单元1053的工作状态,以使得稳压单元1053能够快速地对于电源转换模块103内部的电压进行调节,提高了稳压单元1053对于电源转换模块103的稳压保护效率和精确性,进而电源转换模块103的内部电压可始终维持在安全的电压阈值范围,提高了对于电源转换模块103的电压调节灵敏度和稳定性,减少了稳压单元1053在对于电源转换模块103进行稳压保护时所造成的电能损耗。

因此本实施例中的防浪涌保护模块105可根据电源转换模块103的电压调节状态对于直流转换过程防止过压和过压,实现了电子元器件的高精度防浪涌保护,保护的效率极高。

作为一种可选的实施方式,图3示出了本实施例提供的开关单元1051的电路结构示意,请参阅图3,开关单元1051包括:第一电容c1、第二电容c2及第一开关管m1;

其中,第一电容c1的第一端和第一开关管m1的控制端接电源转换模块103的电源输出端;进而电源转换模块103可将第二直流电源信号输出至第一开关管m1的控制端,通过第二直流电源信号能够实时调节第一开关管m1的导通或者关断。

第一电容c1的第二端、第二电容c2的第一端及第一开关管m1的第一导通端共接于电源转换模块103的电源输入端、限流单元1052及稳压单元1053;进而开关单元1051对于电源转换模块103的电能转换状态进行检测后得到保护驱动信号,通过保护驱动信号能够实时调节限流单元1052和稳压单元1053这两者的工作状态,以使得限流单元1052和稳压单元1053能够对于电源转换模块103实现精确的防浪涌保护功能。

第一开关管m1的第二导通端和第二电容c2的第二端共接于地gnd。

可选的,第一开关管m1为mos管或者三极管,示例性的,第一开关管m1为nmos管,其中nmos管的栅极为第一开关管m1的控制端,nmos管的源极为第一开关管m1的第一导通端,nmos管的漏极为第一开关管m1的第二导通端;因此本实施例中的开关单元1051具有较为兼容的电路结构。

其中第一电容c1连接在第一开关管m1的控制端和第一开关管m1的第一导通端之间,当第一开关管m根据保护驱动信号的电平状态进行导通或者关断时,第一电容c1能够调节第一开关管m1的控制端的电平状态,并对于第一开关管m1在导通状态和关断状态之间切换具有一定的延时作用,增加了第一开关管m1的导通和关断的稳定性和抗干扰性,防浪涌保护模块105对于电源转换模块103具有更加安全的防浪涌保护性能,避免了第一开关管m1出现误导通的现象。

其中,第二电容c2可使第一开关管m1的第一导通端和第一开关管m1的第二导通端之间的电压保持平稳变化,进而开关单元1051能够更加安全地输出保护驱动信号,提高了开关单元1051自身导通状态和关断状态的控制响应安全性,防止第一开关管m1的第一导通端和第一开关管m1的第二导通端之间的电压出现突变的现象。

在图3示出开关单元1051的电路结构中,当电源转换模块103对于直流电能进行不同的电能转换过程中,电源转换模块103输出的第二直流电源信号具有不同的电压幅值;当第二直流电源信号的电压幅值发生改变时,第一开关管m1将进行相应的导通或者关断,第一开关管m1具有较高的控制响应精度;示例性的,当保护驱动信号为第一电平状态时,第一开关管m1导通,当保护驱动信号为第二电平状态时,第一开关管m1关断;因此根据第一开关管m1的导通或者关断情况,可输出相应的保护驱动信号;通过保护驱动信号可使得实现对于电源转换模块103的高效的防浪涌保护功能,进而开关单元1051可根据直流转换的实际状态对于电子元器件进行防浪涌保护,防止了直流转换过程中的出现电能损耗和防浪涌保护延迟的问题。

作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的限流单元1052的电路结构示意,请参阅图4,限流单元1052包括:第一磁珠ls1和热敏电阻rt1。

热敏电阻rt1的第一端接开关单元1051及电源转换模块103的电源输入端,热敏电阻rt1的第二端接第一磁珠ls1的第一端,第一磁珠ls1的第二端接地gnd。

其中,热敏电阻rt1能够感知电源转换模块103自身的运行电流变化量,当经过热敏电阻rt1的电流幅值发生变化时,则热敏电阻rt1自身的电力参数也会发生变化,比如当热敏电阻rt1的电流升高时,热敏电阻rt1的自身电阻会出现降低的现象;因此通过热敏电阻rt1的阻值能够实时监控电源转换模块103的运行电流变化情况,监控的精度极高;其中磁珠具有吸收静电脉冲和抑制尖峰电流变化的功能,因此当第一磁珠ls1通过热敏电阻rt1可接入电源转换模块103的运行电流信息,并且对于电源转换模块103在导通或者关断的瞬间产生的尖峰电流进行抑制,防止电源转换模块103内部的电子元器件长期处于过流运行的状态;因此本实施例通过开关单元1051能够控制限流单元1052的限流保护状态,以使限流单元1052能够实时地对电源转换模块103进行灵敏的限流保护,电源转换模块103对于直流电能具有更高的直流电能转换安全性和稳定性。

作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的稳压单元1053的电路结构示意,请参阅图5,稳压单元1053包括:第一电阻r1、第二电阻r2及稳压二极管zd1。

第一电阻r1的第一端和第二电阻r2的第一端共接于电源转换模块103的电源输出端,稳压二极管zd1的阴极、第一电阻r1的第二端及第二电阻r2的第二端共接于开关单元1051。

稳压二极管zd1的阳极接电源转换模块103的电源输入端。

其中开关单元1051可直接改变稳压单元1053中各个电子元器件的实际工作状态,稳压单元1053中各个电子元器件的工作状态具有较高的控制精度;本实施例中的稳压单元1053连接在电源转换模块103的电源输入端与电源转换模块103的电源输出端之间,利用稳压二极管zd1能够实现稳压保护的功能,抑制电源转换模块103中的尖峰电压,以使电源转换模块103能够始终处于安全、稳定的直流电能转换功能,防止了电源转换模块103中电子元器件遭受过压运行的损害。

在稳压单元1053的电路结构示意中,第一电阻r1和第二电阻r2能够实现对于稳压二极管zd1实现限流保护的功能;当稳压二极管zd1对于电源转换模块103的电压进行稳压保护的过程中,并联的第一电阻r1和第二电阻r2限制了流入到稳压二极管zd1的电流,以使得稳压二极管zd1能够维持在更加安全的运行状态;因此稳压单元1053具有较为简化的电路结构,实现了对于电源转换模块103的精确稳压保护功能。

作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的电源接入模块101的结构示意,请参阅图6,电源接入模块101包括:第一信号输入端口jp1和第一开关js1;第一信号输入端口jp1接收第一直流电源信号;通过第一信号输入端口jp1能够实时保障第一直流电源信号的电能传输兼容性和稳定性。

第一开关js1的第一端接第一信号输入端口jp1的正极信号输出端,第一信号输入端口jp1的负极信号输出端接电源处理模块102,第一开关js的第二端接电源处理模块102。

示例性的,第一信号输入端口jp1采用示例性技术中的信号传输芯片来实现,电源接入模块101具有较高的通信兼容性和信号传输稳定性,直流转换电路10可兼容地适用于各个不同的工业技术领域,当第一信号输入端口jp1接入第一直流电源信号时,通过第一开关js1的导通或者关断能够改变第一直流电源信号的传输状态,只有当第一开关js1导通时,直流转换电路10才能够对于第一直流电源信号进行电压幅值调节;因此本实施例中的电源接入模块101具有较为简化的电路结构,可实现直流电能的快速传输,加快了直流电能的转换速率,实用价值更高。

作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的电源处理模块102的电路结构示意,请参阅图7,电源处理模块102包括:第一二极管d1、可变电阻器rd、第一电感l1、第二电感l2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6及第七电容c7。

第一二极管d1的阴极、可变电阻器rd的第一端、第三电容c3的第一端、第四电容c4的第一端、第一电感l1的第一端及第二电感l2的第一端共接形成电源处理模块102的正极信号输入端,电源处理模块102的正极信号输入端接电源接入模块101。

第一二极管d1的阳极、可变电阻器rd的第二端、第三电容c3的第二端、第五电容c5的第一端及第七电容c7的第一端共接形成电源处理模块102的负极端,电源处理模块102的负极端接电源接入模块101和电源转换模块103。

当电源接入模块101将第一直流电源信号输出至电源处理模块102的正极信号输入端,通过第一二极管d1能够对于第一直流电源信号实现稳压的功能,进而第一直流电源信号在直流转换电路10的内部进行传输的过程中具有更加稳定的电压幅值,保障了直流转换电路10的电压调节精确性和直流转换的适用范围;防止了电源处理模块102中的电子元器件受到高压损害的问题。

第四电容c4的第二端接第五电容c5的第二端。

第六电容c6的第一端、第一电感l1的第二端及第二电感l2的第二端共接形成电源处理模块102的正极信号输出端,电源处理模块102的正极信号输出端接电源转换模块103。

第六电容c6的第二端接第七电容c7的第二端。

当第一直流电源信号在电源处理模块102进行传输的过程中,结合第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6及第七电容c7可实现对于第一直流电源信号的滤波功能,及时消除第一直流电源信号的干扰分量,极大地保障直流电能在传输过程中的精度;通过电源处理模块102的正极信号输出端可将稳压处理和滤波处理后的第一直流电源信号输出至电源转换模块103,保障了直流转换电路10的内部信号兼容性和稳定性。

其中第一电感l1和第二电感l2为差模电感,通过第一电感l1和第二电感l2能够抑制差模噪声,以提高第一直流电源信号在传输过程中的抗干扰性能;并且第一电感l1和第二电感l2可传输各种不同幅值的电流,保障了电源处理模块102对于第一直流电源信号的传输可靠性和精度;电源处理模块102可适用于各个不同工业技术领域中,对于第一直流电源信号保持稳定和兼容的传输性能。

在图7示出电源处理模块102的电路结构示意,电源处理模块102具有较为兼容的电路结构,可实现对于第一直流电源信号的实时处理功能,电源转换模块103能够接入更高精度的直流电能,有利于提升直流转换电路10对于直流电能的转换精度和可操控性。

作为一种可选的实施方式,图8示出了本实施例提供的电源转换模块103的电路结构示意,请参阅图8,电源转换模块103包括:第二信号输入端口jp2、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第二开关管m2、第三开关管m3、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7及第八电阻r8。

第二信号输入端口jp2接收开关控制信号.

其中开关控制信号包含开关控制信息,可改变电源转换模块103的导通或者关断状态;进而电源转换模块103的通断状态具有较高的控制响应精度和速率。

第八电容c8的第一端接防浪涌保护模块105和电源处理模块102。

通过第八电容c8的第一端可接入稳压处理和滤波处理后的第一直流电源信号,进而电源转换模块103能够实现电能的兼容传输和处理,并且在电源转换模块103进行直流电能转换过程中,通过防浪涌保护模块105可抑制直流转换过程中产生的尖峰电流和尖峰电压,对于电源转换模块103中的电子元器件具有更高的安全保护性能。

第八电容c8的第二端、第九电容c9的第一端、第三电阻r3的第一端、第四电阻r4的第一端、第五电阻r5的第一端及第二开关管m2的第一导通端共接于电源处理模块102;电源处理模块102可将稳压处理后和滤波处理后的第一直流电源信号输出至电源转换模块103,以提高电源转换模块103的直流转换速率。

第四电阻r4的第二端、第五电阻r5的第二端及第二开关管m2的第二导通端共接于滤波处理模块104和防浪涌保护模块105;当电源转换模块103中的电子元器件对于第一直流电源信号进行调压处理后,可将第二直流电源信号快速地输出至滤波处理模块104,直流转换电路10的内部具有较高的电能转换效率和精度。

第九电容c9的第二端、第三电阻r3的第二端及第六电阻r6的第一端共接于第二开关管m2的控制端。

第六电阻r6的第二端接第三开关管m3的第一导通端,第七电阻r7的第一端、第八电阻r8的第一端及第十电容c10的第一端共接于第三开关管m3的控制端,第八电阻r8的第二端、第十电容c10的第二端、第三开关管m3的第二导通端及第二信号输入端口jp2的负极信号输出端共接于地gnd,第七电阻r7的第二端接第二信号输入端口jp2的正极信号输出端。

示例性的,第二信号输入端口jp2采用示例性技术中的信号传输芯片来实现,进而通过第二信号输入端口jp2可保障开关控制信号中的信息完整性和传输的时效性。

可选的,第二开关管m2为mos管或者三极管,第三开关管m3为mos管或者三极管。

当第二信号输入端口jp2接入开关控制信号时,通过开关控制信号可实时操控第三开关管m3进行导通或者关断;当第三开关管m3进行导通或者关断时,第二开关管m2的控制端的电平状态将会发生自适应改变,第二开关管m2将会发生导通或者关断;当第二开关管m2和第三开关管m3分别处于不同的导通或者关断状态时,可实现对于第一直流电源信号的电压幅值的升压或者降压效果,并且调压的精度极高,控制步骤较为简便;通过第二开关管m2和第三开关管m3进行导通或者关断,可实现电能转换的功能,极大的提升了直流转换的效率,减少了直流电能转换过程中的电能损耗,适用范围极广。

在图8示出了电源转换模块103的电路结构示意,当第二开关管m2和第三开关管m3进行导通或者关断的瞬间,电源转换模块103的内部将会出现较大的尖峰电流/尖峰电压,进而造成直流转换过程中的不稳定性;防浪涌保护模块105能够实时获取电源转换模块103中的电能幅值波动信息,并且可精确地抑制电源转换模块103中的电能幅值突变量,第二开关管m2和第三开关管m3在开关控制信号的操控下,可实现安全的导通或者关断功能,保障了电源转换模块103中各个电子元器件的物理安全,电源转换模块103可将第二直流电源信号稳定地输出至滤波处理模块104,直流转换电路10的内部具有更高的物理安全性和适用范围,通过电源转换模块103可输出不同幅值的第二直流电源信号,安全级别更高。

作为一种可选的实施方式,图9示出了本实施例提供的滤波处理模块104的电路结构示意,请参阅图9,滤波处理模块104包括多个并联的滤波电容cs。

多个滤波电容cs的第一端均接电源转换模块103,多个滤波电容cs的第二端均接地gnd。

其中,多个滤波电容cs的第一端还与负载20连接,当滤波电容cs对于第二直流电源信号进行滤波处理后,滤波电容cs将滤波处理后的第二直流电源信号输出至负载20,保障了负载20的供电安全性。

在本实施例中,滤波电容cs具有隔直通交的作用,进而通过多个滤波电容cs能够对于第二直流电源信号进行滤波处理,以使得滤波处理模块104输出的滤波后的第二直流电源信号具有更加稳定的直流电能,直流转换电路10可实现对于直流电源的更高精度的转换功能;通过滤波处理模块104可将额定的直流电能输出至负载20,以使得负载20能够接入更加安全、稳定的直流电能,提高了负载20的工作效率和控制响应速度;从而本实施例中的滤波处理模块104具有兼容的电路结构,通过对于第二直流电源信号进行滤波处理后,可提升直流转换电路10的实用价值和适用范围,直流转换电路10实现的直流转换过程具有更高的抗干扰性和直流转换精度,可兼容地适用于各个不同的通信环境。

图10示出了本实施例提供的具有防浪涌功能的直流转换系统100,请参阅图10,直流转换系统100包括:供电电源1001和如上所述的具有防浪涌功能的直流转换电路10,其中,供电电源1001生成第一直流电源信号,直流转换电路10接供电电源1001;直流转换电路10对第一直流电源信号进行转换后得到第二直流电源信号,其中第一直流电源信号和第二直流电源信号具有不同的电压幅值,进而通过直流转换系统100可将不同电压幅值的直流电能输出至相应的负载,以驱动负载能够实现更加安全、稳定的电路功能,安全级别更高。

参照图1至图9的具体实施例,当供电电源1011输出第一直流电源信号,第一直流电源信号包含相应的直流电能,直流转换电路10可根据每一种类型负载的额定功率需求对于第一直流电源信号进行转换,以将相应的直流电能输出至负载,保障了负载的供电安全性和操控灵活性,直流转换系统100可普适性地适用于各个不同的工业技术领域;并且通过直流转换电路10能够防止直流转换过程中出现尖峰电流/尖峰电压,直流转换系统100的内部具有更高安全性和稳定性,通过直流转换系统100具有更高的直流电能转换效率和灵活性,直流转换系统100的内部电子元器件具有更佳的物理安全等级,直流转换的可操控性更强;直流转换系统100具有较高的直流转换效率以及具有防浪涌功能,对于本领域中直流电能转换技术的发展具有积极的作用;有效地克服了示例性技术中直流转换系统对于直流电能的转换步骤较为简化,直流转换过程中容易出现尖峰电能,进而造成电子元器件受损害,直流转换系统的物理安全性和兼容性较低的问题。

在本文中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”或者“包含……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外,在本文中,“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数;“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数;以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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