一種dcdc變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種DCDC變換器，包括控制單元、升壓功率電路、輸入端及輸出端，所述升壓功率電路分別與控制單元、輸入端及輸出端連接，所述DCDC變換器還包括旁路開(kāi)關(guān)管MOS1，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOS1的柵極與控制單元連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOS1的源極與輸入端連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOS1的漏極分別與升壓功率電路和輸出端連接。本實(shí)用新型具有旁路模式和升壓模式兩種工作模式，旁路模式指當(dāng)輸入端電壓滿足應(yīng)用要求時(shí)，旁路開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，升壓功率電路關(guān)閉，DCDC變換器通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)管提供電能力工作；升壓模式指通過(guò)Boost電路提供電源使升壓功率電路導(dǎo)通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有控制靈活、干擾輻射小、效率高及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種DCDC變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及直流電壓源彼此互相連接時(shí)使用的DCDC轉(zhuǎn)換裝置，尤其是涉及一種汽車用D⑶C變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的DCDC變換器在工作過(guò)程或多或少都存在效率損耗，情況嚴(yán)重者損耗功率接近30%。目前，一般的解決方式都是在設(shè)計(jì)時(shí)采用高效的DCDC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)的開(kāi)關(guān)器件，使DCDC變換器工作過(guò)程始終處于高效率的狀態(tài)。這樣一方面導(dǎo)致DCDC變換器成本增加；另一方面，DCDC變換器在運(yùn)行中存在對(duì)外部系統(tǒng)的高頻干擾現(xiàn)象，增大了外部系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種汽車用DCDC變換器。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種D⑶C變換器，包括控制單元、升壓功率電路、輸入端及輸出端，所述升壓功率電路分別與控制單元、輸入端及輸出端連接，其特征在于，所述D⑶C變換器還包括旁路開(kāi)關(guān)管MOSl，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的柵極與控制單元連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的漏極分別與升壓功率電路和輸出端連接。
[0005]所述升壓功率電路包括整流開(kāi)關(guān)管M0S2、升壓開(kāi)關(guān)管M0S3及電感LI，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的柵極均與控制單元連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的漏極與輸出端連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的漏極連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端連接，所述電感LI 一端設(shè)于整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3之間，另一端與輸入端連接。
[0006]所述D⑶C變換器還包括電池，所述電池與所述輸入端連接，所述輸入端包括正極Vbatte和接地GND0，所述輸出端包括正極Votit和接地GND，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端的正極Vbatte連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端的接地GNDO連接，所述輸出端的正極Votit與旁路開(kāi)關(guān)管MOSl和整流開(kāi)關(guān)管M0S2的公共點(diǎn)連接。
[0007]所述控制單元包括微控制器MCU、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO及驅(qū)動(dòng)器DRIVER。
[0008]所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與漏極之間設(shè)有二極管Dl。
[0009]所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與漏極之間設(shè)有二極管D2。
[0010]所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與漏極之間設(shè)有二極管D3。
[0011]所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間設(shè)有多個(gè)濾波電容，所述輸出端的正極Vout與接地GND之間設(shè)有多個(gè)濾波電容。
[0012]所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容。
[0013]所述輸出端的正極Vot與接地GND之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容。[0014]本實(shí)用新型DCDC變換器有旁路模式和升壓模式兩種工作模式，旁路模式指當(dāng)輸入端電壓滿足應(yīng)用要求時(shí)，旁路開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，升壓功率電路關(guān)閉，D⑶C變換器通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)管提供電能力工作；升壓模式指通過(guò)Boost電路提供電源使升壓功率電路導(dǎo)通。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、具有旁路模式和升壓模式兩種工作模式，控制靈活。
[0017]2、應(yīng)用于提供汽車音響系統(tǒng)及其他車輛附屬系統(tǒng)電源供給，其中升壓模式主要工作于汽車啟停時(shí)段，其余大部分時(shí)段該DCDC轉(zhuǎn)換器工作于旁路模式，此時(shí)升壓功率電路處于關(guān)閉狀態(tài)，沒(méi)有向外產(chǎn)生高頻干擾，干擾輻射小。
[0018]3、由于大部分時(shí)段工作于旁路模式下，電路損耗主要為旁路開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗，旁路模式效率大約為99%，升壓模式效率大約為85%，兩種模式交替工作減少了主要功率損耗，提聞了整體效率。
[0019]4、成本低，因D⑶C變換器升壓模式工作時(shí)段短，因此，可在寬松條件下選取升壓功率電路的整流開(kāi)關(guān)管和升壓開(kāi)關(guān)管，這樣既不影響效率，又降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，一種Drac變換器，包括控制單元1、升壓功率電路、輸入端及輸出端，所述升壓功率電路分別與控制單元1、輸入端及輸出端連接，其特征在于，所述DCDC變換器還包括旁路開(kāi)關(guān)管MOSl，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的柵極與控制單元I連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的漏極分別與升壓功率電路和輸出端連接。
[0023]所述升壓功率電路包括整流開(kāi)關(guān)管M0S2、升壓開(kāi)關(guān)管M0S3及電感LI，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的柵極均與控制單元I連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的漏極與輸出端連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的漏極連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端連接，所述電感LI 一端設(shè)于整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3之間，另一端與輸入端連接。本實(shí)施例L1為3.6uH。
[0024]所述D⑶C變換器還包括電池，所述電池與所述輸入端連接，所述輸入端包括正極Vbatte和接地GND0，所述輸出端包括正極Votit和接地GND，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端的正極Vbatte連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端的接地GNDO連接，所述輸出端的正極Vtjm與旁路開(kāi)關(guān)管MOSl和整流開(kāi)關(guān)管M0S2的公共點(diǎn)連接。
[0025]所述控制單元I包括微控制器MCU、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO及驅(qū)動(dòng)器DRIVER，所述控制單元I分別與汽車點(diǎn)火系統(tǒng)IGN和啟動(dòng)系統(tǒng)START連接。
[0026]所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與漏極之間設(shè)有二極管Dl。
[0027]所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與漏極之間設(shè)有二極管D2。
[0028]所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與漏極之間設(shè)有二極管D3。
[0029]所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間設(shè)有多個(gè)濾波電容，所述輸出端的正極Vout與接地GND之間設(shè)有多個(gè)濾波電容。
[0030]所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容=C1X2X3X4,本實(shí)施例 C1' C2、C3> C4 均為 IOuF。
[0031]所述輸出端的正極Vtjm與接地GND之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容:本實(shí)施例C5、C6、c7、C8 均為 IOuFO
[0032]本實(shí)用新型DCDC變換器有旁路模式和升壓模式兩種工作模式，旁路模式指當(dāng)輸入端電壓滿足應(yīng)用要求時(shí)，旁路開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，升壓功率電路關(guān)閉，D⑶C變換器通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)管提供電能力工作；升壓模式指通過(guò)Boost電路提供電源使升壓功率電路導(dǎo)通。
[0033]本實(shí)用新型大部分時(shí)段工作于旁路模式下，電路損耗主要為旁路開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗，如下是負(fù)載電壓Vbatte=12V、電流I=20A時(shí)的工作效率:
[0034]導(dǎo)通電流Ids (on) =20A 時(shí)，輸入電壓 VBATTE=12V ；
[0035]選用MOSl 導(dǎo)通內(nèi)阻 Rds (on) =2.3m Ω ；
[0036]損耗功率Pds (on) =Ids (On) 2*RDS (on) =0.92W ；
[0037]有功效率U=Pds (on) / (IDS (on) *VBATTE) =99.08 % ；
[0038]現(xiàn)有技術(shù)中僅采用升壓模式工作，工作效率大約為85%，由以上可知，本實(shí)用新型提高了 D⑶C變換器的整體效率。
【權(quán)利要求】
1.一種DCDC變換器，包括控制單元、升壓功率電路、輸入端及輸出端，所述升壓功率電路分別與控制單元、輸入端及輸出端連接，其特征在于，所述DCDC變換器還包括旁路開(kāi)關(guān)管M0S1，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的柵極與控制單元連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端連接，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的漏極分別與升壓功率電路和輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Drac變換器，其特征在于，所述升壓功率電路包括整流開(kāi)關(guān)管M0S2、升壓開(kāi)關(guān)管M0S3及電感LI，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的柵極均與控制單元連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的漏極與輸出端連接，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的漏極連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端連接，所述電感LI一端設(shè)于整流開(kāi)關(guān)管M0S2和升壓開(kāi)關(guān)管M0S3之間，另一端與輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述DCDC變換器還包括電池，所述電池與所述輸入端連接，所述輸入端包括正極Vbatte和接地GND0，所述輸出端包括正極Vtjm和接地GND，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與輸入端的正極Vbatte連接，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與輸入端的接地GNDO連接，所述輸出端的正極Vot與旁路開(kāi)關(guān)管MOSl和整流開(kāi)關(guān)管M0S2的公共點(diǎn)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述控制單元包括微控制器MCU、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO及驅(qū)動(dòng)器DRIVER。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述旁路開(kāi)關(guān)管MOSl的源極與漏極之間設(shè)有二極管Dl。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述整流開(kāi)關(guān)管M0S2的源極與漏極之間設(shè)有二極管D2。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述升壓開(kāi)關(guān)管M0S3的源極與漏極之間設(shè)有二極管D3。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間設(shè)有多個(gè)濾波電容，所述輸出端的正極Votit與接地GND之間設(shè)有多個(gè)濾波電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述輸入端的正極Vbatte與接地GNDO之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種DCDC變換器，其特征在于，所述輸出端的正極Vtot與接地GND之間優(yōu)選設(shè)有四個(gè)濾波電容。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK203504416SQ201320617630
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】井黨林, 張建, 周東 申請(qǐng)人:德?tīng)柛Ｖ醒腚姎猓ㄉ虾＃┯邢薰?br>