一种升压电路及车载电源的制作方法

本实用新型涉及车载电源技术领域，具体涉及一种升压电路及车载电源。

背景技术：

升压电路是车载直流电源电路的核心组成部分，随着我国汽车行业，尤其是电动汽车的迅猛发展，对于车载直流电源的需求越来越旺盛，对其输出电压的要求也越来越高。体积小、成本低、稳定性好和安全系统高的车载直流电源符合汽车行业的发展要求，具有良好的应用前景。

截至目前，直流升压变换电路有多种方案，主要分为隔离型升压电路和非隔离型升压电路。隔离型升压电路成本较高，控制复杂，所以车载电源一般采用非隔离型升压电路，而推挽变换电路是非隔离型升压电路中变换电路中的一种。

专利申请号为cn201820756184.8的实用新型专利，公开了一种增强型modfet升压电路及车载直流电源，包括n型mosfet、p型mosfet、电阻r3、电容c73；n型mosfet与p型mosfet为互补对管；n型mosfet的基底内部连接；p型mosfet的基底内部连接；n型mosfet的g极、p型mosfet的g极连接pwm电路输入端；n型mosfet的s极连接接地端；p型mosfet的s极连接电源vdd，n型mosfet的d极、p型mosfet的d极连接pwm电路输入端；n型mosfet的s极与p型mosfet的s极间并联电容c73；pwm电路输入端与接地端之间并联电阻r3，具有较高的驱动电流能力，满足开关管输入结电容的快速充放电需要，提高电源的转换效率，但是该实用新型所述n型mosfet为增强型mosfet，所述p型mosfet为增强型mosfet；所述n型mosfet与所述p型mosfet组成互补型共源极单端推挽电路，由于电路不可能完全对称，每个周期加载在变压器原边绕阻上的伏秒数不同，数个周期后变压器磁芯将进入饱和区，励磁电感较小，电流迅速上升，甚至烧毁器件。

基于以上分析，对于车载电源，需要一种更可靠、更安全的升压电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种升压电路及车载电源，具有更安全、可靠、稳定的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种升压电路，包括：第一mosfet管、与所述第一mosfet管极性相反的第二mosfet管、变压器、电流反馈控制电路、整流电路和滤波电路；

所述第一mosfet管的漏极与所述变压器的初级线圈的一端连接，所述第一mosfet管的源极与所述第二mosfet管漏极连接，所述第二mosfet管的源极与所述变压器的初级线圈的另一端连接，所述第一mosfet管与所述第二mosfet管的连接处通过采样电阻接地；

所述变压器的中心抽头与电源正极连接，所述变压器的次级线圈的两端均与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述，电流反馈控制电路的输入端连接，所述电流反馈电路的输出端分别与所述第一mosfet管的栅极和所述第二mosfet管的栅极连接，所述电流反馈控制电路用于周期性的检测流过所述第一mosfet管和所述第二mosfet管的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭所述自动关闭所述第一mosfet管和第二mosfet管。

本实用新型的有益效果是，由第一mosfet管、第二mosfet管和变压器构成推挽电路，外部脉冲控制第一mosfet管、第二mosfet管两个开关管的交替导通和关断，经过整流、滤波输入得到稳定的直流电压，通过设置电流反馈控制电路，周期性的检测流过所述第一mosfet管和所述第二mosfet管的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭所述第一mosfet管和第二mosfet管，改善由于变压器的磁芯在交替的磁化和去磁中产生的偏磁现象，平衡磁通，保护电路元器件，使电路更稳定、更可靠。

进一步，所述电流反馈控制电路包括误差放大器、pwm比较器和触发器，所述误差放大器的反向端与所述滤波电路的输出端连接，所述误差放大器的同相端输入有参考电压，所述误差放大器的输出端与所述pwm比较器的同相端连接，所述pwm比较器的反向端与所述第一mosfet管和所述第二mosfet管的连接处连接，所述触发器的输出端分别与所述第一mosfet管的栅极和所述第二mosfet管的栅极连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，当触发器输出的电平为高电平时，驱动第一mosfet管和所述第二mosfet管导通，当第一mosfet管和所述第二mosfet管中电流脉冲增大，电流在采样电阻上的伏值也增大，当这个电压伏值达到误差放大器的输出值时，pwm比较器翻转，此时触发器输出低电平，使得第一mosfet管和第二mosfet管关断，同时，整个工作过程中电路可以自己逐个的检测和调节电流脉冲，因此在一个周期内，第一mosfet管和所述第二mosfet管的峰值电流时几乎相等的，有效防止了磁偏现象，不仅能稳定的控制输出还可以周期性的限制电流，保护了第一mosfet管和所述第二mosfet管。

进一步，还包括第一漏极尖峰电压吸收电路和第二漏极尖峰电压吸收电路，所述第一漏极尖峰电压设置在电源正极和所述第一mosfet管的漏极之间，所述第二漏极尖峰电压设置在电源正极和所述第二mosfet管的漏极之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，设置第一尖峰电压吸收电路和第二尖峰吸收电路，防止由于第一mosfet管和第二mosfet管关断瞬间在漏极产生的尖峰电压击穿器件。

进一步，所述第一尖峰电压吸收电路包括，第一二极管、第二二极管、第一电感和第一电容；

所述第一二极管的阴极接电源正极，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极通过所述第一电感接地，所述第一二极管与所述第二二极管的连接处通过所述第一电容与所述第一mosfet管的漏极连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，当第一mosfet管关断瞬间，第一mosfet管的漏极电压跃升时，由于第一电容两端电压不能突变，因此第一二极管与所述第二二极管的连接处电压随之跃升，当大于vcc的电压时，第一二极管导通，将第一二极管与所述第二二极管的连接处的电压限制在vcc,此时，第一电容通过吸收尖峰电压充电。

进一步，所述第二尖峰电压吸收电路包括，第三二极管、第四二极管、第二电感和第二电容；

所述第三二极管的阴极接电源正极，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极通过所述第二电感接地，所述第二二极管与所述第三二极管的连接处通过所述第二电容与所述第二mosfet管的漏极连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，当第二mosfet管关断瞬间，第二mosfet管的漏极电压跃升时，由于第二电容两端电压不能突变，因此第三二极管与所述第四二极管的连接处电压随之跃升，当大于vcc的电压时，第三二极管导通，将第三二极管与所述第四二极管的连接处的电压限制在vcc,此时，第二电容通过吸收尖峰电压充电。

进一步，还包括第三尖峰电压吸收电路，所述第三尖峰吸收电路包括第一电阻和第三电容，所述第一电阻一端与所述变压器的次级线圈的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述变压器的另一端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，将第一电阻和第三电容串联，接在变压器次级线圈的两端，当出现尖峰电压时，第三电容通过第一电阻进行充放电。

进一步，所述整流电路为桥式整流电路。

进一步，所述滤波电路为lc滤波电路。

进一步，还包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的阴极与所述第一mosfet管的漏极连接，所述第五二极管的阳极与所述第一mosfet管的源极连接；

所述第六二极管的阴极与所述第二mosfet管的漏极连接，所述第六二极管的阳极与所述第二mosfet管的源极连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，第五二极管和第六二极管起续流作用，保护第一mosfet管和第二mosfet管。

一种车载电源，包括升压电路。

本实用新型的有益效果是，由第一mosfet管、第二mosfet管和变压器构成推挽电路，外部脉冲控制第一mosfet管、第二mosfet管两个开关管的交替导通和关断，经过整流、滤波输入得到稳定的直流电压，通过设置电流反馈控制电路，周期性的检测流过所述第一mosfet管和所述第二mosfet管的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭所述第一mosfet管和第二mosfet管，改善由于变压器的磁芯在交替的磁化和去磁中产生的偏磁现象，平衡磁通，保护电路元器件，包含此升压电路的车载电源更可靠，更安全。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下。

实施例1

参照图1，一种升压电路，包括：第一mosfet管q29、与第一mosfet管q29极性相反的第二mosfet管q30、变压器t4、电流反馈控制电路、整流电路和滤波电路；

第一mosfet管q29的漏极与变压器t4的初级线圈的一端连接，第一mosfet管q29的源极与第二mosfet管q30漏极连接，第二mosfet管q30的源极与变压器t4的初级线圈的另一端连接，第一mosfet管q29与第二mosfet管q30的连接处通过采样电阻rs接地；

变压器t4的中心抽头与电源正极连接，变压器t4的次级线圈的两端均与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与，电流反馈控制电路的输入端连接，电流反馈电路的输出端分别与第一mosfet管q29的栅极和第二mosfet管q30的栅极连接，电流反馈控制电路用于周期性的检测流过第一mosfet管q29和第二mosfet管q30的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭第一mosfet管q29和第二mosfet管q30。

在本实施例中，第一mosfet管q29和第二mosfet管q30均采用芯天下生产的型号为ixfk100n10的mosfet管，由第一mosfet管q29、第二mosfet管q30和变压器t4构成推挽电路，外部脉冲控制第一mosfet管q29、第二mosfet管q30两个开关管的交替导通和关断，经过整流、滤波输入得到稳定的直流电压，通过设置电流反馈控制电路，周期性的检测流过第一mosfet管q29和第二mosfet管q30的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭第一mosfet管q29和第二mosfet管q30，改善由于变压器t4的磁芯在交替的磁化和去磁中产生的偏磁现象，平衡磁通，保护电路元器件，使电路更稳定、更可靠。

在本实施例中，电流反馈控制电路包括误差放大器u1、pwm比较器u2和触发器，误差放大器u1的反向端与滤波电路的输出端连接，误差放大器u1的同相端输入有参考电压，误差放大器u1的输出端与pwm比较器u2的同相端连接，pwm比较器u2的反向端与第一mosfet管q29和第二mosfet管q30的连接处连接，触发器的输出端分别与一mosfet管的栅极和第二mosfet管q30的栅极连接，pwm比较器可采用深圳市维晟科技有限公司生产的型号为qx2305的pwm比较器，触发器可采用锁存器。

当触发器输出的电平为高电平时，驱动第一mosfet管q29和第二mosfet管q30导通，当第一mosfet管q29和第二mosfet管q30中电流脉冲增大，电流在采样电阻rs上的伏值也增大，当这个电压伏值达到误差放大器u1的输出值时，pwm比较器u2翻转，此时触发器输出低电平，使得第一mosfet管q29和第二mosfet管q30关断，同时，整个工作过程中电路可以自己逐个的检测和调节电流脉冲，因此在一个周期内，第一mosfet管q29和第二mosfet管q30的峰值电流时几乎相等的，有效防止了磁偏现象，不仅能稳定的控制输出还可以周期性的限制电流，保护了第一mosfet管q29和第二mosfet管q30。

还包括第一漏极尖峰电压吸收电路和第二漏极尖峰电压吸收电路，第一漏极尖峰电压设置在电源正极和第一mosfet管q29的漏极之间，第二漏极尖峰电压设置在电源正极和第二mosfet管q30的漏极之间。

设置第一尖峰电压吸收电路和第二尖峰吸收电路，防止由于第一mosfet管q29和第二mosfet管q30关断瞬间在漏极产生的尖峰电压击穿器件。

第一尖峰电压吸收电路包括，第一二极管d14、第二二极管d17、第一电感l4和第一电容c26；

第一二极管d14的阴极接电源正极，第一二极管d14的阳极与第二二极管d17的阴极连接，第二二极管d17的阳极通过第一电感l4接地，第一二极管d14与第二二极管d17的连接处通过第一电容c26与第一mosfet管q29的漏极连接。

当第一mosfet管q29关断瞬间，第一mosfet管q29的漏极电压跃升时，由于第一电容c26两端电压不能突变，因此第一二极管d14与第二二极管d17的连接处电压随之跃升，当大于vcc的电压时，第一二极管d14导通，将第一二极管d14与第二二极管d17的连接处的电压限制在vcc,此时，第一电容c26通过吸收尖峰电压充电。

进一步，第二尖峰电压吸收电路包括，第三二极管d12、第四二极管d16、第二电感l3和第二电容c24；

第三二极管d12的阴极接电源正极，第三二极管d12的阳极与第四二极管d16的阴极连接，第四二极管d16的阳极通过第二电感l3接地，第二二极管d17与第三二极管d12的连接处通过第二电容c24与第二mosfet管q30的漏极连接。

当第二mosfet管q30关断瞬间，第二mosfet管q30的漏极电压跃升时，由于第二电容c24两端电压不能突变，因此第三二极管d12与第四二极管d16的连接处电压随之跃升，当大于vcc的电压时，第三二极管d12导通，将第三二极管d12与第四二极管d16的连接处的电压限制在vcc,此时，第二电容c24通过吸收尖峰电压充电。

还包括第三尖峰电压吸收电路，第三尖峰吸收电路包括第一电阻r57和第三电容c27，第一电阻r57一端与变压器t4的次级线圈的一端连接，第一电阻r57的另一端与第三电容c27的一端连接，第三电容c27的另一端与变压器t4的另一端连接。

将第一电阻r57和第三电容c27串联，接在变压器t4次级线圈的两端，当出现尖峰电压时，第三电容c27通过第一电阻r57进行充放电。

参照图1，在本实施例中，整流电路为桥式整流电路，由电感l2和电容c25构成的滤波电路为lc滤波电路。还包括第五二极管d15和第六二极管d18，第五二极管d15的阴极与第一mosfet管q29的漏极连接，第五二极管d15的阳极与第一mosfet管q29的源极连接；第六二极管d18的阴极与第二mosfet管q30的漏极连接，第六二极管d18的阳极与第二mosfet管q30的源极连接。第五二极管d15和第六二极管d18起续流作用，保护第一mosfet管q29和第二mosfet管q30。

实施例2

一种车载电源，包括上述升压电路。

由第一mosfet管、第二mosfet管和变压器构成推挽电路，外部脉冲控制第一mosfet管、第二mosfet管两个开关管的交替导通和关断，经过整流、滤波输入得到稳定的直流电压，通过设置电流反馈控制电路，周期性的检测流过第一mosfet管和第二mosfet管的电流，当电流大于设定的阈值时自动关闭第一mosfet管和第二mosfet管，改善由于变压器的磁芯在交替的磁化和去磁中产生的偏磁现象，平衡磁通，保护电路元器件，在本实施例中，将升压电路的输出端与逆变器的输入端连接，即可实现车载电源，逆变器的输出作为车载电源的输出，包含此升压电路的车载电源更可靠，更安全。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护。