一种无电感非隔离DC-DC降压转换电路制造技术

本实用新型专利技术属于DC

【技术实现步骤摘要】
一种无电感非隔离DC
‑
DC降压转换电路


[0001]本技术涉及一种DC
‑
DC降压转换电路，具体涉及一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路。

技术介绍

[0002]传统降压电路一般采取以下方式进行降压：通过电感对能量进行储存与释放，控制储存时间，达到降压的目的；通过耦合电感，在原有电路降压比基础上加入了耦合电感的匝数比这一控制变量，达到进一步降压的目的。
[0003]然而，上述的传统降压电路在应用上都存在一定的问题：采用电感的降压电路，在高降压比情况下，即开关管占空比趋于零时，存在开关器件利用率低等问题；采用耦合电感或者变压器的降压电路，存在电路体积过大，且容易引起电磁干扰等相关问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，未使用电感器件，电路结构简单，体积小，且电磁辐射低。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下的技术方案：一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，包括串联稳压电路、输出电压过压保护电路、输出电压欠压调节电路、最低启动电压控制电路、开关电路和开关充电电路；其特征在于：
[0006]串联稳压电路，用于接收外部电池电压进行滤波稳压调节之后形成电源的输入电压VIN+输入至最低启动电压控制电路；
[0007]最低启动电压控制电路，用于判断电路的最低启动电压；
[0008]开关电路，与最低启动电压控制电路连接，用于根据启动电压的大小对电路进行启动控制；
[0009]开关充电电路，与开关电路连接，用于根据开关电路的控制对电容C3进行充电并输出输出电压VOUT；
[0010]输出电压过压保护电路，连接在开关电路和开关充电电路之间，用于输出电压过大时，配合开关电路对电路进行过压保护调节；
[0011]输出电压欠压调节电路，连接在开关电路和开关充电电路之间，用于输出电压过低时，配合开关电路对电路进行欠压调节。
[0012]优选的，所述开关电路包括电容C4，电容C4是电源启动控制期间的防误动作电容，所述电容C4的一端与开关管Q3的基极连接，所述电容C4的另一端为开关电路的输入端；开关电路的输入端还分别连接开关管Q3的集电极，电阻R4的一端，开关管Q1的基极，R4是Q1基极的分流保护电阻；
[0013]所述开关管Q3的发射极，电阻R4的另一端，开关管Q1的发射极均接地，开关管Q3是开关管Q1的开关控制管。
[0014]优选的，所述开关充电电路包括电阻R5，所述电阻R5的一端连接开关电路的开关
管Q1的集电极，电阻R5的另一端分别与开关管Q2的基极、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端连接开关管Q2的发射极，R5是分压电阻，在电路中起到调整控制开关管Q2基极电位的作用，R6是开关管Q2的正偏电阻，为开关管Q2的正常饱和导通和截止关闭，提供偏置电压，开关管Q1是开关管Q2开关的控制管；
[0015]所述开关管Q2的集电极上串联用于输出滤波的电容C3后接地，所述电容C3的两端分别与电源电路的输出端J2的两端连接，电容C3是输出滤波电容，可以选择高频低阻长寿命的铝电解电容器，所述开关管Q2的集电极上还串联隔离二极管D2后与输出电压过压保护电路和输出电压欠压调节电路的输入端连接形成第三支路，隔离二极管D2起到在电源没有启动期间，防止输入电源干扰输出端电路的作用。
[0016]优选的，所述开关管Q2为高压达林顿管，在电路中起到开关管的作用。
[0017]优选的，所述输出电压过压保护电路为电阻R7串联稳压管D4形成的支路，稳压管D4的正极为输出电压过压保护电路的输出端；所述输出电压过压保护电路的输出端与开关电路中开关管Q1的基极连接。
[0018]优选的，所述输出电压欠压调节电路为电阻R8串联稳压管D5形成的支路，稳压管D5的正极为输出电压欠压调节电路的输出端；所述输出电压欠压调节电路的输出端与开关电路的输入端连接。
[0019]优选的，所述最低启动电压控制电路为电容C5并联电阻R9后串联稳压管D6后形成的支路；支路的一端，即稳压管D6的正极为最低启动电压控制电路的输出端；支路的另一端为最低启动电压控制电路的输入端。
[0020]优选的，所述串联稳压电路包括电阻R1，所述电阻R1和电阻R2并联形成第一支路，电阻R1和电阻R2并联在电路中起到限流的作用；
[0021]电容C1、电容C2、稳压管D3并联形成滤波稳压支路，电容C1和电容C2的耐压选择稍高于稳压管D3工作电压的额定值；
[0022]电源电路输入端J1的的负极与滤波稳压支路的反向端连接并接地；电源电路输入端J1的正极依次串联用于防反接的二极管D1和第一支路，再与滤波稳压支路的正向端连接，防反接的二极管D1在电路中起到防止因输入电池线接反而造成电路内元件烧坏的作用，滤波稳压支路的正向端为串联稳压电路的输出端；
[0023]所述串联稳压电路的输出端与开关充电电路中开关管Q2的发射极连接。
[0024]优选的，电容C5的容量是电容C4容量的100倍。
[0025]优选的，电阻R6的阻值是电阻R5阻值的10倍。
[0026]本技术的有益效果是：
[0027]1)本电路未使用电感器件实现降压，电路结构简单，体积小，且电磁辐射低。
[0028]2)本电路相对于隔离变压器的电源而言，其输出电压调节范围宽。
[0029]3)本电路相对于简易BUCK电源和隔离变压器的电源而言，可适应输入电压范围宽，可以运行在数十伏到上千伏的直流电压输入范围内。
[0030]4)本电路电源输出在满载的情况下，整体转换效率75％左右，DC
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DC转换效率相对串联稳压和简易降压电路而言较高。
附图说明
[0031]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0032]图1是本技术的分模块电路图；
[0033]图2是本技术的电路图；
[0034]图中的标记：100为串联稳压电路，200为输出电压过压保护电路，300为输出电压欠压调节电路，400为最低启动电压控制电路，500为开关电路，600为开关充电电路。
具体实施方式
[0035]如图1至2所示，一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，在本实施例中，包括串联稳压电路100、输出电压过压保护电路200、输出电压欠压调节电路300、最低启动电压控制电路400、开关电路500和开关充电电路600。
[0036]串联稳压电路100用于接收外部电池电压进行滤波稳压调节之后形成电源的输入电压VIN+输入至最低启动电压控制电路400；串联稳压电路100包括电阻R1，电阻R1和电阻R2并联形成第一支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，包括串联稳压电路(100)、输出电压过压保护电路(200)、输出电压欠压调节电路(300)、最低启动电压控制电路(400)、开关电路(500)和开关充电电路(600)；其特征在于：串联稳压电路(100)，用于接收外部电池电压进行滤波稳压调节之后形成电源的输入电压VIN+，并输入至最低启动电压控制电路(400)；最低启动电压控制电路(400)，用于判断电路的最低启动电压；开关电路(500)，与最低启动电压控制电路(400)连接，用于根据启动电压的大小对电路进行启动控制；开关充电电路(600)，与开关电路(500)连接，用于根据开关电路(500)的控制对电容C3进行充电并输出输出电压VOUT；输出电压过压保护电路(200)，连接在开关电路(500)和开关充电电路(600)之间，用于输出电压过大时，配合开关电路(500)对电路进行过压保护调节；输出电压欠压调节电路(300)，连接在开关电路(500)和开关充电电路(600)之间，用于输出电压过低时，配合开关电路(500)对电路进行欠压调节。2.根据权利要求1所述的一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，其特征在于：所述开关电路(500)包括电容C4，所述电容C4的一端与开关管Q3的基极连接，所述电容C4的另一端为开关电路(500)的输入端；开关电路(500)的输入端还分别连接开关管Q3的集电极、电阻R4的一端以及开关管Q1的基极，所述开关管Q3的发射极、电阻R4的另一端、开关管Q1的发射极均接地。3.根据权利要求1所述的一种无电感非隔离DC
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DC降压转换电路，其特征在于：所述开关充电电路(600)包括电阻R5，所述电阻R5的一端连接开关电路(500)的开关管Q1的集电极，电阻R5的另一端分别与开关管Q2的基极、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端连接开关管Q2的发射极，所述开关管Q2的集电极上串联用于输出滤波的电容C3后接地，所述电容C3的两端分别与电源电路的输出端J2的两端连接，所述开关管Q2的集电极上还串联隔离二极管D2后与输出电压过压保护电路(200)和输出电压欠压调节电路(300)的输入端连接形成第三支路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：常欢庆，
申请(专利权)人：南京新城现代有轨电车有限公司，
类型：新型
国别省市：