CN101741251A - 车用直流电压转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车用直流电压转换器，其包括一电压输入电路、一电压转换电路、一电压输出电路、一电压检测电路、一负载保护电路、一控制电路及一驱动电路。电压检测电路用于检测所述电压输出电路输出的电压，并传送出一电压检测信号；负载保护电路具有一过电流保护检测电路，用于检测电压输出电路输出的电流，并传送出一负载检测信号；控制电路用于接收所述电压检测信号及负载检测信号，将所述电压检测信号及负载检测信号分别与一基准值比较与判断，并传送出一控制信号；驱动电路用于接收所述控制信号，并依据所述控制信号驱动电压转换电路进行电压或电流的调整。本发明能够保护电器产品。

Description

车用直流电压转换器
技术领域
本发明涉及一种转换器，尤其涉及一种车用直流电压转换器。
背景技术
目前，车用直流电压转换器可为电器产品提供直流电，因车用直流电压转换器的转换效率高、空载时耗电小、变压器体积小、可输入直流电及携带方便，因而得到广泛的应用。
然而，有些电器产品因不能在直流电下工作而不能用直流电供电，比如内部有硅钢片低频变压器的电器产品当消费者不慎用目前的车用直流电压转换器给这类电器产品供电时，往往会损坏电器产品。
发明内容
本发明的主要目的是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种车用直流电压转换器，该车用直流电压转换器可保护电器产品。
为实现上述目的，本发明车用直流电压转换器包括一电压输入电路、一电压转换电路、一电压输出电路、一电压检测电路、一负载保护电路、一控制电路及一驱动电路。电压输入电路用于输入一低压直流电；电压转换电路用于将输入的所述低压直流电转换为高压直流电；电压输出电路用于输出所述高压直流电；电压检测电路用于检测所述电压输出电路输出的电压，并传送出一电压检测信号；负载保护电路具有一过电流保护检测电路，用于检测电压输出电路输出的电流，并传送出一负载检测信号；控制电路用于接收所述电压检测信号及负载检测信号，将所述电压检测信号及负载检测信号分别与一基准值比较与判断，并传送出一控制信号；驱动电路用于接收所述控制信号，并依据所述控制信号驱动电压转换电路进行电压或电流的调整。
如上所述，本发明车用直流电压转换器当电压输出电路输出的电流过大时，负载保护电路传送出一较大的负载检测信号；控制电路接收所述负载检测信号，将负载检测信号分别与一基准值比较与判断，并传送出一控制信号；驱动电路接收所述控制信号，并依据所述控制信号驱动电压转换电路进行电压或电流的调整，从而实现对输出电压的控制，最终实现对电器产品的保护。
附图说明
在说明书附图中：
图1为本发明车用直流电压转换器的一种实施例的电路图。
图2为本发明车用直流电压转换器的壳体的立体图。
图3为图2所示壳体的另一视角的立体图。
图中各模块的附图标记说明如下：
100    车用直流电压转换器
1      电压输入电路            2        电压转换电路
21     消波电路                3        电压输出电路
4      驱动电路                5        负载保护电路
6      电压检测电路            61       电压反馈电路
62     过电压保护电路          7        控制电路
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成的目的及功效，以下例举实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1及图2，本发明车用直流电压转换器100包括一电压输入电路1、一电压转换电路2、一电压输出电路3、一驱动电路4、一负载保护电路5、一电压检测电路6、一控制电路7及一壳体8。
电压输入电路1包括一正极电压输入端Vin+、一负极电压输入端Vin-及一参考电压Vcc。正极电压输入端Vin+与参考电压Vcc之间连接有一保险丝F1，负极电压输入端Vin-接地，参考电压Vcc连接有一电容C1，该电容C1的另一端接地。正极电压输入端Vin+及负极电压输入端Vin-用于与外部输入电压相连。电容C1用于滤除输入电压的纹波，使电压输入电路1的输入电压平滑稳定。保险丝F1用于当输入电流过大时可保护该车用直流电压转换器100。
电压转换电路2包括一消波电路21、一与消波电路21相连的N沟道增强型的场效应管Q1及一变压器T1，该消波电路21包括相串联的一第一电阻R1及一第一二极管D1，第一电阻R1并联有一第二电容C2。变压器T1的原线圈的一端电性连接到正极电压输入端Vin+，另一端电性连接到场效应管Q1的漏极，所述场效应管Q1的源极接地。消波电路21用于消除场效应管Q1导通和截止时产生的电压纹波。变压器T1对输入电压进行变压然后为电压输出电路3提供一输入电压。由于场效应管Q1可不断的开启和关闭，从而控制变压器T1原线圈的平均输入电压，进而控制变压器的输出电压。
输出电路3包括一第二二极管D2、一第二电阻R2、一第三电容C3、一第四电容C4、一正极电压输出端Vo+及一负极电压输出端Vo-。所述变压器T1的副线圈与第二二极管D2、第二电阻R2、正极电压输出端Vo+及负极电压输出端Vo-相串联。第三电容C3的一端连接于第二电阻R2与变压器T1之间，另一端均电性连接到正极电压输出端Vo+。第四电容C4的一端连接于第二电阻R2与负极电压输出端Vo-之间，另一端电性连接到正极电压输出端Vo+，负极电压输出端Vo-接地。电压输出端Vo+与电压输出端Vo-电性连接到电器产品(图中未示)。所述变压器T1的输出电压由第二二极管D2整流及第四电容C4滤波后传送至正极电压输出端Vo+及负极电压输出端Vo-。第三电容C3用于储能和滤波，从而使经过第二二极管D2整流后的输出电压平滑稳定。
驱动电路4包括电性相连的一三极管Q2及一第三电阻R3。该三极管Q2的基极与集电极之间连接有一第四电阻R4，源极与第三电阻R3相连，集电极接地。第三电阻R3的一端与场效应管Q1的栅极相连，第三电阻R3与场效应管Q1之间电性连接有一第三二极管D3。该驱动电路4用于驱动场效应管Q1。
负载保护电路5包括相互串接的第五电阻R5和第六电阻R6。第五电阻R5的一端电性连接到变压器T1与第二电阻R2之间，第六电阻R6的一端接5伏电压。第五电阻R5和第六电阻R6之间连接有一第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端电性连接到电压输出端Vo+。第五电阻R5及第六电阻R6对5伏电压进行分压后再为控制电路7提供一参考电压，第六电阻R6及第十电阻R10对电压输出电路3的输出电压分压后加入所述参考电压。第五电阻R5、第六电阻R6及第十电阻R10共同组成过电流保护检测电路及短路保护检测电路，用于检测电压输出电路3输出的电流，并传送出一负载检测信号给所述控制电路7。
电压检测电路6包括一反馈电路61及一电压保护电路62。反馈电路61包括相互串联的第七电阻R7及第八电阻R8，第七电阻R7的另一端与电压输出端Vo+相连，第八电阻R8的另一端接地。电压保护电路62包括相互串联的瞬态电压抑制二极管D4与第九电阻R9，瞬态电压抑制二极管D4的另一端与电压输出端Vo+连接，第九电阻R9的另一端接地。
反馈电路61用于检测电压输出电路3的输出电压，并传送出一电压检测信号给控制电路7；瞬态电压抑制二极管D4与第九电阻R9用于检测所述电压输出电路3输出的电压，并传送出一电压检测信号给控制电路7。当电路正常工作时，瞬态电压抑制二极管D4不导通。
控制电路7具有一TL494芯片U1，该TL494芯片U1具有1号至16号引脚，1号引脚连接到反馈电路61的第七电阻R7与第八电阻R8之间，2号引脚连接有一第十一电阻R11，第十一电阻R11的一端连接有5伏电压，2号引脚与3号引脚之间连接有相互并联的第五电容C5和第十二电阻R12，3号与15号引脚连接有一第六电容C6，4号引脚连接有第七电容C7和第十三电阻R13，第七电容C7的另一端接5伏电压，第十三电阻R13的另一端接地，5号引脚连接有一第八电容C8，该第八电容C8的另一端接地。
6号引脚连接有一第十四电阻R14，该第十四电阻R14的另一端接地。7号引脚接地，8号和12号引脚连接到参考电压Vcc，9号引脚和10号引脚连接到驱动电路4的第三二极管D3的一端。11号引脚悬空，13号和14号引脚与5伏电压相连，15号引脚连接到负载保护电路5的第五电阻R5与第六电阻R6之间，16号引脚连接到电压保护电路的第九电阻R9与瞬态电压抑制二极管D4之间。
5伏电压经第十一电阻R11分压后供给2号引脚，用于为TL494芯片U1提供一电压基准值，第十二电阻R12用于3号引脚至2号引脚的电压的反馈补偿，第五电容C5用于滤除第十二电阻R12两端的纹波，第六电容C6用于15号引脚和3号引脚之间的相位补偿，第七电容C7与第十三电阻R13控制TL494芯片U1的死区时间，第八电容C8与第十四电阻R14控制9号引脚和10号引脚的信号的输出频率。
请参阅图2及图3，壳体8具有一电压输入端口81及一组电压输出端口82，该电压输入端口81为一汽车点烟器插头结构，并电性连接到所述电压输入电路1。电压输出端口82可以为通用串型接口、市电插头或市电插座等任何可进行电力信号传输的电源连接器形式，并电性连接到所述电压输出电路3。在本实施例中，电压输出端口82为一市电插座。
当本发明车用直流电压转换器100正常工作时，由于控制电路7的TL494芯片U1的1号引脚从电压回收授电路61获取电压检测信号，该电压检测信号与2号引脚的电压基准值比较，从而由于比较结果控制9号引脚和10号引脚输出的控制信号，该控制信号控制场效应管Q1导通或截止的时间，从而控制变压器T1的原线圈的平均输入电压，进而控制输出电压，最终使输出电压稳定。
当因输出电压过高时，瞬态电压抑制二极管D4被击穿，因而TL494芯片U1的16号引脚获取高于基准值的电压检测信号(此时15号引脚的电压作为基准值)，从而使9号引脚和10号引脚的控制信号输出为一低电平信号，因而使场效应管Q1截止，最终使输出电压为零，从而保护电器产品。
当连接不当的电器产品(如内部有硅钢片低频变压器的电器产品)或电压输出电路3短路时，电压输出电路3的输出电流过高，则TL494芯片U1的15号引脚从第五电阻R5与第六电阻R6之间获取的电压逐渐下降至零，从而使9号引脚和10号引脚的控制信号输出一低电平信号，因而使场效应管Q1截止，最终使输出电压为零，从而保护电器产品及该车用直流电压转换器100。
综上所述，本发明车用直流电压转换器100当电压输出电路3输出的电流过大时，负载保护电路5传送出一负载检测信号；控制电路7接收所述负载检测信号，将负载检测信号分别与一基准值比较与判断，并传送出一控制信号；驱动电路4接收所述控制信号，并依据所述控制信号驱动电压转换电路2进行电压或电流的调整，从而实现对输出电压的控制，最终实现对电器产品的保护。

Claims (6)

1.一种车用直流电压转换器，包括一电压输入电路、一电压转换电路及一电压输出电路，电压输入电路用于输入一低压直流电，电压转换电路用于将输入的所述低压直流电转换为高压直流电，电压输出电路用于输出所述高压直流电；其特征在于：还包括一电压检测电路、一负载保护电路、一控制电路及一驱动电路，电压检测电路用于检测所述电压输出电路输出的电压，并传送出一电压检测信号；负载保护电路具有一过电流保护检测电路，用于检测电压输出电路输出的电流，并传送出一负载检测信号；控制电路用于接收所述电压检测信号及负载检测信号，将所述电压检测信号及负载检测信号分别与一基准值比较与判断，并传送出一控制信号；驱动电路用于接收所述控制信号，并依据所述控制信号驱动电压转换电路进行电压或电流的调整。
2.根据权利要求1所述的车用直流电压转换器，其特征在于：所述电压检测电路进一步包括用于检测所述电压转换电路输出的电压的一电压反馈电路及一过电压保护电路。
3.根据权利要求1所述的车用直流电压转换器，其特征在于：所述电压转换电路包括一消波电路、一与消波电路相连的一场效应管及一变压器，该消波电路包括相互串联的一第一电阻及一第二二极管，该第一电阻并联有一第二电容，变压器的原线圈的一端电性连接到电压输入电路，另一端电性连接到场效应管的漏极，所述场效应管的栅极电性连接到所述驱动电路，源极接地。
4.根据权利要求3所述的车用直流电压转换器，其特征在于：所述驱动电路包括电性相连的一三极管及一第三电阻，该三极管的基极与集电极之间连接有一第四电阻，发射极电性连接到场效应管的栅极，集电极接地，发射极电性连接到所述控制电路。
5.根据权利要求1所述的车用直流电压转换器，其特征在于：进一步包括一壳体，该壳体具有一电压输入端口和一电压输出端口，电压输入端口电性连接到所述电压输入电路，电压输出端口电性连接到所述电压输出电路，该电压输入端口可为一汽车点烟器插头结构。
6.根据权利要求5所述的车用直流电压转换器，其特征在于：所述电压输出端口设置有通用串型接口、市电插头或市电插座中的一种或多种。
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