降压变换器制造技术

一种阻流变换器，具有：一个可控开关（ＬＳ）、一个控制可控开关（ＬＳ）的装置、一个检测所述所述阻流变换器的输出电压的装置（ＲＭ）和一个检测所述阻流变换器的输入电压的装置（Ｒ１），其中，控制装置以如此的方式控制可控开关，使输出电流的强弱按照输出电压和输入电压调节。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种直流变换器，也就是一种阻流变换器(buckconverter)，带有一个可控开关、带有一个控制此可控开关的装置并带有一个检测其输出电流的装置。阻流变换器就是一种直流电压阻流变换器，由DE19612365所公知。阻流变换器以振荡器预设的开关频率振荡。为了保持输出电压在大范围内与负荷无关，把输出电压加在用相应地调节的脉冲占空因子控制电子开关的一个控制装置上。为了防止流经线圈的电流超过预定的值，此控制装置还通过一个敏感电阻来检测电子开关导通期间流经线圈的电流，以需要时由电子开关中断此电流。这还防止输出电压不合要求地升高。由DE3310678公知一种直流阻流变换器，它与上述的DE19612365所公知的阻流变换器的区别仅在于，它没有预定开关频率的振荡器，而是一种自振荡型的电子开关在流经线圈的电流超过一个限值以前保持导通，而在输出电压下降到特定的值以前保持不导通。由WO98／24170公知一种自振荡阻流变换器，其振荡特性仅由其输出电压决定，并且包括另备一个有敏感电阻的限制线圈电流的装置。因此所有的上述阻流变换器都由其输出电压控制。流经线圈的电流只有在电子开关接通时才能被检测，有关的检测只在限制电流方面起作用。由DE3921955公知一种可以控制其输出功率的开关控制器。为此，检测其输出电压和输出电流。然而只有在电子开关断开时才检测输出电流。由EP0752748公知一种蓄电池充电用阻流变换器。它包括一个电子开关和一个检测流经线圈的电流并在蓄电池的电压在一特定的值以下时使电子开关通断转换的电流敏感电阻，从而得到时间上平均的恒定充电电流。当蓄电池充电达到其电压超过特定值的电平时，将不依赖于降压变换器的输出电压地控制电子开关，从而使输出电压保持稳定。由WO99／13559公知一种自振荡阻流变换器，其输出电流通过一个电流敏感电阻检测并保持在一恒定值。然而，在输入电压上升时，输出电流也相应地上升。本专利技术的一个目的是提供一种结构简单，专用于蓄电池充电的阻流变换器，就是说，不论特定时刻的主导输入电压如何，它提供适应蓄电池的特定充电状态和主要环境条件(温度)的电流。应当注意的是，近乎完全充好电的蓄电池只能吸收少量电流，而近乎放完电的蓄电池可以容纳较大量的电流。为达此目的，本专利技术的阻流变换器包括把输出电流大小作为相应输出和输入电压的函数进行调节的装置。考虑到，在本专利技术的阻流变换器用于给蓄电池充电时，阻流变换器的输出电压由相连的蓄电池所确定，反映蓄电池的实际充电状态，从而阻流变换器总是提供适应于蓄电池的特定充电状态的电流。本专利技术的阻流变换器包括一个可控开关、一个控制可控开关的装置、一个检测所述阻流变换器的输出电压的装置和一个检测所述阻流变换器的输出电流的装置。例如，所述阻流变换器可以经其输入端连接到电源上。阻流变换器以本领域内公知的方式工作，把输入端上的输入电压降低到较低的输出电压。优选地将蓄电池连接在其输出端。因为在电池充电的过程中，蓄电池电压只是很慢地变化，这里首先说明按电池电压确定的恒定输出电压情况下的本专利技术的阻流变换器的工作方式。可控开关，优选地是电子开关，尤其是晶体三极管，由控制装置以本领域内公知的方式进行控制，也就是在相继的周期中通断。在开关接通时，也就是在晶体三极管导通的期间，电流由输入端经开关和线圈流向蓄电池，使电磁能蓄存在线圈中。在开关断开时，就是说，在晶体三极管截止期间，电磁能转换成电能，使电流从线圈流到蓄电池，此过程中，通过本领域内公知的方式由一个二极管接通电路。用于检测本专利技术的阻流变换器的输出电流装置，优选地是一个电流敏感电阻，不论在电子开关的通和断期间都检测阻流变换器的输出电流。本专利技术的阻流变换器的控制装置在输出电流下降到特定的第一值时接通所述开关，而在输出电流上升到特定的第二值时断开所述开关。由于本专利技术的阻流变换器由其输出电流控制，此输出电流与输入电压的大小无关。然而，本专利技术的阻流变换器是如此设计的，在阻流变换器的输出电压上升时，第一和第二特定值将改变，从而开关在比以前长的期间上保持断开，使阻流变换器的时间平均输出电流下降。在本专利技术的阻流变换器的一个实施例中，进一步地以如此方式构形，使得在阻流变换器有较高的输入电压时，第一和第二特定值也发生变化，从而开关在比以前长的期间上保持断开。以此方式，补偿了所谓的电子开关存储延迟时间，在需要切换的电压大时所谓的电子开关存储延迟时间会使开关的断开延迟，因而电流大于采用理想阻流变换器时的电流。因此在不同的输入电压下运转本专利技术的阻流变换器不会造成问题，因为这不影响其输出电流的幅度。本专利技术的阻流变换器优选地是自振荡型，就是说，没有用于控制可控开关开闭的振荡器。然而，本专利技术的阻流变换器却具有控制输入，借助于此控制输入，可以关断阻流变换器。这一点可以通过，例如在连接到阻流变换器上的蓄电池已经达到其完全充电状态时发出相应信号的充电控制装置达到。在提出特别简单，从而经济的结构的阻流变换器中，本专利技术使控制装置的措施包括一个有滞后的第一比较器和一个第一基准电压源。第一比较器的滞后产生在于，第一基准电压源根据第一比较器的输出是“高”还是“低”产生两个不同的基准电压。阻流变换器的一个优点还包括在输入电压过低时关断阻流变换器的结构，以保证阻流变换器的正确运转，就是说，在输入端的电压下降至低于一个最低的输入电压时，阻流变换器自动地关断自己。根据本专利技术构形了一种特别有利于为蓄电池充电的阻流变换器，从而，在低输入电压时其输出阻抗值实际上是无限大。这可以通过，例如，至少断开一个可控开关，将输出端与阻流变换器电路断开或者防止电流在输出端子之间流动来达到。以此方式保证，在阻流变换器的输入端(意外)短路或者电压低于这些端子上的电池电压值时，连接在阻流变换器输出端上的蓄电池不会经阻流变换器放电。下面参照附图中所示的几个实施例说明本专利技术。其它的实施例在说明中论及。附图中，附图说明图1是本专利技术的阻流变换器方框图；图2是图1所示的本专利技术的阻流变换器的方框图，示其一个优选图3是本专利技术的阻流变换器的电路图。图1所示的本专利技术的阻流变换器包括一个可控开关LS和一个线圈L，以本领域内公知的方式串联在输入端UE和第一输出端UA+之间。在可控开关LS和线圈之间的节点连接到续流二极管D的阴极上。续流二极管D的阳极接地并接到电流敏感电阻RM的一端。电流敏感电阻的另一端连接到第二输出端子Ua-。在输入端UE和B点之间插入第一电阻R1，该B点经第二电阻R2连接到第一输出端Ua+和经第三电阻R3连接第二输出端子Ua-。点B进一步连接到第一比较器K1倒相输入，第一比较器K1的输出端经一个驱动器TR联接到可控开关LS的控制输入。第一比较器K1的不倒相输入连接到连接在输入端UE和地之间的第一基准电压源U1。第一比较器K1和第一基准电压源U1的连接方式是，使得由基准电压源U1提供的基准电压Uref1(点A)按照第一比较器K1的输出电压是“低”还是“高”，采取两个不同的值，就是说因为其转折电压(点A)有不同于其复位电压(点A)的值，第一比较器K1而有滞后。在点B点主导的电位幅度是由跨在电阻R1、R2、R3和RM上的电压降决定的，从而由输入电压、输出电压和输出电流决定。输入电压由第一、第三和电流敏感电阻分压，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻流变换器，具有：一个可控开关（ＬＳ）、一个控制可控开关（ＬＳ）的装置、一个检测所述所述阻流变换器的输出电压的装置（ＲＭ）和一个检测所述阻流变换器的输入电压的装置（Ｒ１），其特征在于，控制装置以如此的方式控制可控开关，使输出电流的强弱按照输出电压和输入电压调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德朗格，
申请(专利权)人：布劳恩有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]