直流转直流系统技术方案

技术编号:12202274 阅读:191 留言:0更新日期:2015-10-14 15:13
本发明专利技术涉及电力电子技术领域,特别涉及一种直流转直流系统,包括控制单元、电源转换单元以及两路以上的Buck电路单元,所述两路以上的Buck电路单元并联设置,控制单元输出控制信号至各Buck电路单元驱动各Buck电路单元交错工作,电源转换单元为控制单元、各Buck电路单元供电。通过设置并联的两路以上的Buck电路单元且各Buck电路单元交错工作,使得Buck电路中的MOS管在每个周期的不同时段分别导通,这样每个MOS管承受的电力应力大幅度减少;同时,多个MOS管的散热面积相比单管的散热面积成倍增加,因此散热更容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
,特别涉及一种直流转直流系统
技术介绍
低压直流转直流降压电路,一般都采用Buck电路,只设计一路主电路,结构简单,因此使用很普及。但是一路主电路在输出电流较大时候存在一些不足,如整流二极管损耗较大,对散热设计要求较高,同时二极管的损耗也影响整机效率。由于只有一个开关管工作,开关管在导通和截至过程中产生电路EMC干扰也比较大,对电动汽车中其它电子控制模块带来不必要的电磁传导干扰,因此在实际应用中,如何降低电源模块中整流二极管发热、减小开关管在导通和截至期间产生的电磁传导干扰,让电动汽车中使用的Buck电路提供更好的电气特性和功能,是一项非常值得探索研宄的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直流转直流系统,避免整流管发热和电磁干扰的问题,提尚系统效率。为实现以上目的,本专利技术采用的技术方案为:一种直流转直流系统,包括控制单元、电源转换单元以及两路以上的Buck电路单元,所述两路以上的Buck电路单元并联设置,控制单元输出控制信号至各Buck电路单元驱动各Buck电路单元交错工作,电源转换单元为控制单元、各Buck电路单元供电。与现有技术相比,本专利技术存在以下技术效果:通过设置并联的两路以上的Buck电路单元且各Buck电路单元交错工作,使得Buck电路中的MOS管在每个周期的不同时段分别导通,这样每个MOS管承受的电力应力大幅度减少;同时,多个MOS管的散热面积相比单管的散热面积成倍增加,因此散热更容易。【附图说明】图1是本专利技术的原理框图;图2是本实施例的输入端电压检测单元、Buck电路单元、隔离保护单元以及输出端电压检测单元的电路图;图3是控制单元的电路图;图4是电源转换单元的电路图。【具体实施方式】下面结合图1至图4,对本专利技术做进一步详细叙述。参阅图1,一种直流转直流系统,包括控制单元10、电源转换单元20以及两路以上的Buck电路单元30,所述两路以上的Buck电路单元30并联设置,控制单元10输出控制信号至各Buck电路单元30驱动各Buck电路单元30交错工作,这里所说的交错工作即:在一个周期内,每个Buck电路单元30各工作一段时间且所有的Buck电路单元30的工作时间之和正好是一个周期,这样在保证电路正常工作的前提下,就能避免单个Buck电路单元30持续工作,进而避免了 MOS管承受电力应力大、发热大的问题,使得电路更为可靠。为了实现各Buck电路单元30交错工作的功能,这里通过设置控制单元10来驱动各Buck电路单元30工作或停止。电源转换单元20为控制单元10、各Buck电路单元30供电。优选地,为了对电路做进一步的保护,所述的Buck电路单元30的输入端、输出端分别设置有输入端电压检测单元40、输出端电压检测单元60,Buck电路单元30和输出端电压检测单元60之间设置有隔离保护单元50,输入、输出端电压检测单元40、60分别检测Buck电路单元30的输入、输出端电压并输出至控制单元10,控制单元10根据接收到的电压值驱动隔离保护单元50的启停。设置输入端电压检测单元40、输出端电压检测单元60能够实时对电路的输出电压、输出电压进行检测,并根据检测结果控制隔离保护单元50的启停,以达到保护电路的作用。参阅图2,具体地,所述的Buck电路单元30包括芯片NCP1034以及MOS管Q1、Q2 ;芯片NCP1034的引脚VCC与电源转换单元20的+12V电压输出端相连、引脚VSYNC与控制单元10相连、引脚GND接地、引脚LDRIVE与MOS管Q2的栅极相连、引脚HDIRVE与MOS管Ql的栅极相连,MOS管Ql的漏极作为Buck电路单元30的输入端正极,MOS管Ql的源极与MOS管Q2的漏极相连,MOS管Q2的源极接地,MOS管Ql的源极依次通过电感L1、电容Cl后接地,电感LI和电容Cl之间引出一条支路作为Buck电路单元30的输出端正极。参阅图3,Buck电路单元30设置越多,每个Buck电路单元30在一个周期内工作的时间越少,其使用寿命更长、发热效果更小,但同样地,Buck电路单元30增多也无疑使得电路更加复杂、成本更高。本实施例中优选地,所述的Buck电路单元30有两路,控制单元10包括芯片U3,芯片U3为MC9S08系列的单片机,芯片U3的VDD引脚与电源转换单元20的+5V电压输出端相连、引脚VSS接地,芯片U3的引脚PTA1/ADP1、PTA0/TCLK/ADP0分别连接两路Buck电路单元30中芯片NCP1034的引脚VSYNC。两路Buck电路单元30,交错打开,就能避免同一个Buck电路单元30持续工作所带来的不足。优选地,为了保证两路Buck电路单元50使用寿命和稳定性一致,本实施例中两个Buck电路单元30各工作半个周期,此时所述芯片U3的引脚PTA1/ADP1、PTA0/TCLK/ADP0输出占空比为50%、相位相差180°、频率相同的脉冲信号驱动两路Buck电路单元30中的芯片NCP1034交错工作。参阅图2,具体地,所述的输入端电压检测单元40包括电阻R3、R4,电阻R3的一端、外接电源正极、Buck电路单元30的输入端正极三者连接在一起,电阻R3的另一端经过电阻R4后接地,电阻R3、R4之间引出一条支路与芯片U3的引脚PAT2/SDA/ADP2相连。所述的隔离保护单元50包括继电器K1、三极管Q3,继电器Kl的线圈两端1、2分别与三极管Q3的集电极、电源转换单元20的+12V电压输出端相连,继电器Kl的公共端3与Buck电路单元30的输出端正极相连,继电器Kl的触点端4作为隔离保护单元50的输出端正极、触点端5悬空设置;三极管Q3的发射极接地、基极与芯片U3的引脚BKGD/MS相连。所述的输出端电压检测单元60包括电阻R1、R2,电阻Rl的一端、电源转换单元20的+13.8V电压输出端、隔离保护单元50的触点端4三者连接在一起,电阻Rl的另一端通过电阻R2接地,电阻Rl、R2之间引出一条支路与芯片U3的引脚PAT3/SCL/ADP3相连。输入端电压检测单元40、输出端电压检测单元60采用电阻分压,将输出电压分压成控制单元能够接受的电压范围,利用控制单元自带的AD模块量化处理。隔离保护单元50通过继电器Kl来控制电路的通断,保护效果好。下面根据上述具体的电路来详细说明电路的主要功能:功能一,输入端电压检测单元40检测电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流转直流系统,其特征在于:包括控制单元(10)、电源转换单元(20)以及两路以上的Buck电路单元(30),所述两路以上的Buck电路单元(30)并联设置,控制单元(10)输出控制信号至各Buck电路单元(30)驱动各Buck电路单元(30)交错工作,电源转换单元(20)为控制单元(10)、各Buck电路单元(30)供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:段山保朱得亚
申请(专利权)人:奇瑞汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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