一种直流转直流控制器的高压输入电路结构及汽车制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种直流转直流控制器的高压输入电路结构及汽车，其中该高压输入电路结构包括：支撑单元；电流采集单元；场效应管；供电单元，供电单元的第一端与支撑单元和场效应管的漏极连接，供电单元的第二端与场效应管的栅极连接，供电单元的第三端与接地端连接，场效应管的源极与电流采集单元连接，其中，供电单元用于：在直流转直流控制器上电时，使场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压，以及在场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内，预设电压范围中的任一电压均可使场效应管处于开启状态。本发明专利技术的实施例能提高直流转直流控制器的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种直流转直流控制器的高压输入电路结构及汽车。
技术介绍
车载直流转直流(DC/DC)控制器是控制主牵引电源与低压14伏(V)电源之间能量传输的装置，其由外界控制信号接口电路、功率变换电路和控制电路组成。其中，主牵引电源为动力电池，根据电芯材料和使用阶段不同，电池电压会从200V～420V变化，而由于动力电池是车载DC/DC控制器的输入端，因此对于车载DC/DC控制器而言输入防反接保护和缓启动技术必不可少。目前车载DC/DC控制器通过在硬件结构中串联二极管实现防反接，而缓启动通过软件控制实现。但由于二极管压降的存在，使得输入电流在经过二极管后DC/DC控制器功耗较大，造成DC/DC控制器的效率低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种直流转直流控制器的高压输入电路结构及汽车，能提高直流转直流控制器的效率。为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种直流转直流控制器的高压输入电路结构，包括支撑单元与电流采集单元，该高压输入电路结构还包括：场效应管；供电单元，供电单元的第一端与支撑单元和场效应管的漏极连接，供电单元的第二端与场效应管的栅极连接，供电单元的第三端与接地端连接，场效应管的源极与电流采集单元连接，其中，供电单元用于：在直流转直流控制器上电时，使场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压，以及在场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内，预设电压范围中的任一电压均可使场效应管处于开启状态。其中，供电单元包括：用于在直流转直流控制器上电时，使场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压的第一电容；用于在场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内的第一电阻和第二电阻，其中，第一电阻的第一端与支撑单元和场效应管的漏极连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端和第一电容的第一端连接，第二电阻的第二端与第一电容的第二端均与接地端连接，场效应管的栅极与第一电容的第一端连接。其中，供电单元还包括：稳压管，稳压管的第一端与第一电阻的第二端连接，稳压管的第二端与接地端连接。其中，高压输入电路结构还包括：用于保护场效应管的栅极的第三电阻，第三电阻的第一端与场效应管的栅极连接，第三电阻的第二端与第一电容的第一端连接。其中，高压输入电路结构还包括：用于减小场效应管的开关应力的处理单元，处理单元的第一端与场效应管的漏极连接，处理单元的第二端与场效应管的源极连接。其中，处理单元包括：第四电阻与第二电容，第四电阻的第一端与场效应管的漏极连接，第四电阻的第二端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与场效应管的源极连接。其中，场效应管为一N沟道MOS管。其中，高压输入电路结构还包括：滤波单元、电压采集单元以及升压单元，其中，电压采集单元的两端分别与滤波单元和支撑单元连接，升压单元与电流采集单元连接。本专利技术的实施例还提供了一种汽车，包括上述的直流转直流控制器的高压输入电路结构。本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：在本专利技术的实施例中，在直流转直流控制器上电时，通过直流转直流控制器的高压输入电路结构中的供电单元，使场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压，并使场效应管的栅源极电压保持在能使场效应管处于开启状态的预设电压范围内，进而使直流转直流控制器实现缓启动，同时通过场效应管本身的开关特性使直流转直流控制器实现防反接，且由于场效应管的内部导通电阻非常小，使得直流转直流控制器的功耗很小，从而达到提高直流转直流控制器的效率的效果。附图说明图1为本专利技术实施例中直流转直流控制器的高压输入电路结构的示意图之一；图2为本专利技术实施例中直流转直流控制器的高压输入电路结构的示意图之二。附图标记说明：1、支撑单元；2、电流采集单元；3、场效应管；4、供电单元；401、第一电容；402、第一电阻；403、第二电阻；404、稳压管；5、第三电阻；6、处理单元；601、第四电阻；602、第二电容；7、滤波单元；8、电压采集单元；9、升压单元；10、接地端。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，本专利技术的实施例提供了一种直流转直流控制器的高压输入电路结构，包括支撑单元1与电流采集单元2，该高压输入电路结构还包括：场效应管3；供电单元4，该供电单元4的第一端与支撑单元1和场效应管3的漏极连接，供电单元4的第二端与场效应管3的栅极连接，供电单元4的第三端与接地端10连接，场效应管3的源极与电流采集单元2连接。需要说明的是，上述高压输入电路结构为直流转直流控制器的功率变换电路的一部分。其中，上述供电单元4用于：在直流转直流控制器上电时，使场效应管3的栅源极电压(VGS)在预设时间后达到预设开启电压，以及在场效应管3的栅源极电压达到预设开启电压后，使场效应管3的栅源极电压保持在预设电压范围内。其中，该预设电压范围中的任一电压均可使场效应管3处于开启状态，即，预设电压范围中的每一电压都能使场效应管3处于正常开启状态。且在本专利技术的实施例中，上述场效应管3可以为一N沟道MOS管。当然可以理解的是，在本专利技术的实施例中，并不限定场效应管3的具体型号。其中，上述预设开启电压是指能使场效应管3完全、启动的电压，例如12V，且上述预设时间以及预设开启电压的具体数值，由场效应管3的具体型号以及供电单元4的具体结构决定。其中，在本专利技术的实施例中，如图2所示，上述供电单元4包括：用于在直流转直流控制器上电时，使场效应管3的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压的第一电容401；用于在场效应管3的栅源极电压达到预设开启电压后，使场效应管3的栅源极电压保持在预设电压范围内的第一电阻402和第二电阻403。其中，上述第一电阻402的第一端与支撑单元1和场效应管3的漏极连接，第一电阻402的第二端与第二电阻403的第一端和第一电容401的第一端连接，第二电阻403的第二端与第一电容401的第二端均与接地端10连接，场效应管3的栅极与第一电容401的第一端连接。在本专利技术的实施例中，在直流转直流控制器刚上电时，由于第一电容401两端的电压不能发生突变，所以场效应管3的栅极和源极基本都处在低电平，此时通过场效应管3的电流基本为0；而在直流转直流控制器上电后，由于第一电容401两端的电压逐步升高，使得场效应管3的VGS的绝对值逐渐变大，使得通过场效应管3的电流逐渐增大，且当第一电容401两端的电压稳定在预设开启电压(例如12V)时，场效应管3完全打开，开始稳定的为后级供电。其中，场效应管3打开的过程(或者第一电容401充电的过程)便是直流转直流控制器的缓启动过程，因此直流转直流控制器的缓启动时间基本与第一电容401的充电时间相当，但是略小于第一电容401的充电时间。且在本专利技术的实施例中，由于主牵引电源为动力电池，根据电芯材料和使用阶段不同，电池电压会从200V～420V变化，且场效应管3的栅极的耐压范围有限(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流转直流控制器的高压输入电路结构，包括支撑单元与电流采集单元，其特征在于，所述高压输入电路结构还包括：场效应管；供电单元，所述供电单元的第一端与所述支撑单元和所述场效应管的漏极连接，所述供电单元的第二端与所述场效应管的栅极连接，所述供电单元的第三端与接地端连接，所述场效应管的源极与所述电流采集单元连接，其中，所述供电单元用于：在直流转直流控制器上电时，使所述场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压，以及在所述场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使所述场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内，所述预设电压范围中的任一电压均可使所述场效应管处于开启状态。

【技术特征摘要】
1.一种直流转直流控制器的高压输入电路结构，包括支撑单元与电流采集单元，其特征在于，所述高压输入电路结构还包括：场效应管；供电单元，所述供电单元的第一端与所述支撑单元和所述场效应管的漏极连接，所述供电单元的第二端与所述场效应管的栅极连接，所述供电单元的第三端与接地端连接，所述场效应管的源极与所述电流采集单元连接，其中，所述供电单元用于：在直流转直流控制器上电时，使所述场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压，以及在所述场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使所述场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内，所述预设电压范围中的任一电压均可使所述场效应管处于开启状态。2.根据权利要求1所述的高压输入电路结构，其特征在于，所述供电单元包括：用于在直流转直流控制器上电时，使所述场效应管的栅源极电压在预设时间后达到预设开启电压的第一电容；用于在所述场效应管的栅源极电压达到预设开启电压后，使所述场效应管的栅源极电压保持在预设电压范围内的第一电阻和第二电阻，其中，所述第一电阻的第一端与所述支撑单元和所述场效应管的漏极连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端均与所述接地端连接，所述场效应管的栅极与所述第一电容的第一端连接。3.根据权利要求2所述的高压输入电路结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：武盼盼，肖胜然，蒋荣勋，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11