供电装置和车用控制器备用电源制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种供电装置，包括：隔离驱动单元，其包括高压侧绕组和低压侧绕组，将来自高压电源的高压输入变换为低压输出；高压输入单元，其包括与隔离驱动单元的高压侧绕组串联连接的第1开关部；输出控制单元，其第1端子与隔离驱动单元的低压侧绕组连接，第2端子用于接收来自外部的输出使能信号，当输出使能信号为高时，第3端子输出低压供电电力；开关调节单元，其向高压输入单元的第1开关部输出开关调节信号；高压启动单元，其第1端与高压电源连接，第2端与开关调节单元连接，向开关调节单元提供启动电压；以及辅助电源单元，其第1端与隔离驱动单元的低压侧绕组耦合，第2端与开关调节单元连接，向开关调节单元提供电力。

【技术实现步骤摘要】
供电装置和车用控制器备用电源
本专利技术涉及一种有利于控制器电源冗余和控制安全的供电装置和车用控制器备用电源。
技术介绍
在汽车动力等领域，控制器作为整车动力的核心部件，对于其控制安全尤为重要。现有的控制器低压控制供电大都由整车低压电池和DCDC作为供电输入。目前，该领域还其他的备用供电电源，用于控制器的内部低压控制供电。由于现有的整车系统相对复杂，无法做到百分百的安全可靠，而电机和控制器又在整车上占据十分重要的位置，目前市场上对于驾驶安全提出了更高的要求。为使产品性能更可靠安全，在控制器内部增加相应措施已必不可少，不少车厂已经提出满足功能安全的设计要求和指标。
技术实现思路
基于以上情况，本专利技术的目的在于提供一种电机控制器高压转低压备用电源供电电路设计以解决上述问题，以及提供在控制器内部做电源备用的方案。本专利技术的第1方面是一种供电装置，其特征在于，包括：隔离驱动单元，其包括高压侧绕组和低压侧绕组，将来自高压电源的高压输入变换为低压输出；高压输入单元，其包括与所述隔离驱动单元的高压侧绕组串联连接的第1开关部；输出控制单元，其第1端子与所述隔离驱动单元的低压侧绕组连接，第2端子用于接收来自外部的输出使能信号，当所述输出使能信号为高时，第3端子输出低压供电电力；开关调节单元，其向所述高压输入单元的所述第1开关部输出开关调节信号，高压启动单元，其第1端与所述高压电源连接，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供启动电压；以及辅助电源单元，其第1端与所述隔离驱动单元的低压侧绕组耦合，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供电力。根据本专利技术的第1方面的供电装置，在低压供电出现故障时，能够根据来自外部的输出使能信号，及时通过内部电路，由高压电池提供所需的低压电源。并且，利用高压启动单元向开关调节单元提供启动电压，并且在开关调节单元开始工作后，利用辅助电源单元为开关调节单元提供工作电源。辅助电源单元与隔离驱动单元的低压侧绕组耦合，在隔离驱动单元进行将高压电源转换为低压输出的工作时，隔离驱动单元的低压侧绕组流通电流，向辅助电源单元供电。在隔离驱动单元不进行将高压电源转换为低压输出的工作时，隔离驱动单元的低压侧绕组不流通电流，不向辅助电源单元供电。由此，能根据输出控制单元的输出状态控制开关调节单元的工作状态，在未收到输出使能信号时，不向开关调节单元提供工作电力，在收到输出使能信号时，向开关调节单元提供工作电力。本专利技术的第2方面的供电装置的特征在于，在第1方面的供电装置中，所述高压输入单元还包括：吸收回路，其与所述隔离驱动单元的高压侧绕组并联连接；以及采样元件，其与所述开关调节单元连接，输出采样信号，所述开关调节单元基于来自所述采样元件的所述采样信号，向所述高压输入单元输出开关调节信号。根据本专利技术的第2方面的供电装置，能利用吸收回路减少噪声的干扰，并且利用采样元件对高压输入单元的电压进行采样，反馈给开关调节单元，实现输出电压的过流保护和闭环反馈控制，确保输出电源的稳定。本专利技术的第3方面的供电装置的特征在于，在第2方面的供电装置中，所述吸收回路包括第1电阻、第1电容以及第1二极管，所述第1电阻和第1电容并联连接，并且与所述第1二极管的负极连接，所述第1开关部包括第1MOS管，其源极与所述隔离驱动单元的高压侧绕组连接，栅极与所述开关调节单元连接，用于接收来自所述开关调节单元的开关调节信号，所述采样元件包括第2电阻，其一端与所述第1MOS管的漏极连接，另一端与高压侧参考地连接。根据本专利技术的第3方面的供电装置，利用第1MOS管组成高压输入单元的开关回路，能容易地利用开关调节单元对高压输入单元的输出进行控制，能确保输出电源的稳定。本专利技术的第4方面的供电装置的特征在于，在第1方面的供电装置中，所述输出控制单元包括：输出滤波部，其与所述隔离驱动单元的低压侧绕组连接；输出部，其与所述输出滤波部的输出端连接，通过第2开关部输出低压电力；以及输出使能控制部，其在所述输出使能信号为高时，使所述输出部的所述第2开关部导通。根据本专利技术的第4方面的供电装置，利用输出滤波部对隔离驱动单元输出的低压电力进行滤波，能确保输出电源的稳定。并且，通过第2开关部输出低压电力，从而能在输出使能信号为高时使第2开关单元导通，基于输出使能信号输出低压电力。本专利技术的第5方面的供电装置的特征在于，在第4方面的供电装置中，所述输出控制单元的所述输出部还包括：第2二极管，其正极与所述输出滤波部的输出端连接，负极与所述第2开关部的源极连接；以及第3二极管和第3电阻，其并联连接于所述第2开关部的源极和栅极之间，所述第3二极管的负极与所述第2开关部的源极连接，所述输出使能控制部包括第3开关部，其栅极与使能信号输入端子连接，源极与所述第2开关部的栅极连接，漏极与低压侧参考地连接。根据本专利技术的第5方面的供电装置，利用第2二极管确保低压电力输出为单向供电，防止正常供电电流倒灌。当输出使能信号为高电平时，第3开关部导通，此时第2开关部的Vgs<0，第2开关部导通，从而输出控制单元的输出部导通，能为控制器供电。本专利技术的第6方面的供电装置的特征在于，在第1方面的供电装置中，所述辅助电源单元包括辅助滤波部以及第4二极管，所述辅助滤波部的第1端与所述隔离驱动单元的低压侧绕组耦合，所述辅助滤波部的第2端与所述第4二极管的正极连接，所述第4二极管的负极与所述开关调节单元连接。根据本专利技术的第6方面的供电装置，能在高压输入侧增加一路电源输出，能够在开关调节单元开始工作后为开关调节单元提供稳定的供电输入，确保开关调节单元的供电稳定，本专利技术的第7方面的供电装置的特征在于，在第6方面的供电装置中，所述高压启动单元包括：第3开关部，其源极通过第4电阻与所述高压电源连接，栅极通过第5电阻与所述高压电源连接，漏极与所述开关调节单元连接；第1稳压部，其负极与所述第3开关部的栅极连接，正极与高压侧参考地连接；以及充电元件，其一端与所述开关调节单元连接，另一端与所述稳压部的正极连接。根据本专利技术的第7方面的供电装置，在上电时，第1稳压部向第3开关部提供第1电压，第3开关部导通，对充电元件进行充电，充电元件向开关调节单元的提供启动电流和电压，在第1电压随着充电元件的电压上升而下降为0时，第3开关部截止。由此，能够利用高压电路为电路提供启动电压和电流，不需要单独为控制芯片提供输入电源，各高压器件使用时需特别注意各器件的工作电压，各信号电平配置时可以根据自身使用条件进行调整，具有很强的适用性。本专利技术的第8方面的供电装置的特征在于，在第1方面的供电装置中，还包括：隔离信号单元，其包括耦合的光发射部和光接收部；以及输出反馈单元，其第1端与所述输出控制单元连接，第2端与所述光发射部连接，使所述光发射部与所述输出控制单元的输出电平相应地进行发光，所述光接收部与所述开关调节单元连接，将接收到的光信号转换为电信号提供给所述开关调节单元。根据本专利技术的第8方面的供电装置，利用隔离信号单元将输出反馈单元的反馈信号提供给开关调节单元，使电源能做到闭环控制，使电源输出更加稳定可靠。本专利技术的第9方面的供电装置的特征在于，在第8方面的供电装置中，所述输出反馈单元包括：分压部，其与所述输出控制单元的所述输出滤波部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供电装置，其特征在于，包括：隔离驱动单元，其包括高压侧绕组和低压侧绕组，将来自高压电源的高压输入变换为低压输出；高压输入单元，其包括与所述隔离驱动单元的高压侧绕组串联连接的第1开关部；输出控制单元，其第1端子与所述隔离驱动单元的低压侧绕组连接，第2端子用于接收来自外部的输出使能信号，当所述输出使能信号为高时，第3端子输出低压供电电力；开关调节单元，其向所述高压输入单元的所述第1开关部输出开关调节信号；高压启动单元，其第1端与所述高压电源连接，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供启动电压；以及辅助电源单元，其第1端连接到所述隔离驱动单元的与低压侧绕组耦合的辅助供电绕组，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供电力。

【技术特征摘要】
1.一种供电装置，其特征在于，包括：隔离驱动单元，其包括高压侧绕组和低压侧绕组，将来自高压电源的高压输入变换为低压输出；高压输入单元，其包括与所述隔离驱动单元的高压侧绕组串联连接的第1开关部；输出控制单元，其第1端子与所述隔离驱动单元的低压侧绕组连接，第2端子用于接收来自外部的输出使能信号，当所述输出使能信号为高时，第3端子输出低压供电电力；开关调节单元，其向所述高压输入单元的所述第1开关部输出开关调节信号；高压启动单元，其第1端与所述高压电源连接，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供启动电压；以及辅助电源单元，其第1端连接到所述隔离驱动单元的与低压侧绕组耦合的辅助供电绕组，第2端与所述开关调节单元连接，向所述开关调节单元提供电力。2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述高压输入单元还包括：吸收回路，其与所述隔离驱动单元的高压侧绕组并联连接；以及采样元件，其与所述开关调节单元连接，输出采样信号，所述开关调节单元基于来自所述采样元件的所述采样信号，向所述高压输入单元输出开关调节信号。3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述吸收回路包括第1电阻、第1电容以及第1二极管，所述第1电阻和第1电容并联连接，并且与所述第1二极管的负极连接，所述第1开关部包括第1MOS管，其源极与所述隔离驱动单元的高压侧绕组连接，栅极与所述开关调节单元连接，用于接收来自所述开关调节单元的开关调节信号，所述采样元件包括第2电阻，其一端与所述第1MOS管的漏极连接，另一端与高压侧参考地连接。4.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述输出控制单元包括：输出滤波部，其与所述隔离驱动单元的低压侧绕组连接；输出部，其与所述输出滤波部的输出端连接，通过第2开关部输出低压电力；以及输出使能控制部，其在所述输出使能信号为高时，使所述输出部的所述第2开关部导通。5.根据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述输出控制单元的所述输出部还包括：第2二极管，其正极与所述输出滤波部的输出端连接，负极与所述第2开关部的源极连接；以及第3二极管和第3电阻，其并联连接于所述第2开关部的源极和栅极之间，所述第3二极管的负极与所述第2开关部的源极连接，所述输出使能控制部包括第3开关部，其栅极与使能信号输入端子连接，源极与所述第2开关部的栅极连接，漏极与低压侧参考地连接。6.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述辅助电源单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：万富翔，谷冬平，董双来，
申请(专利权)人：精进电动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11