一種電動車電源降壓斬波電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電動車電源降壓斬波電路，包括從48V電動車蓄電池的輸出端順序連出的48V轉15V電源降壓斬波電路、15V轉5V電源降壓斬波電路、5V轉3.3V電源降壓斬波電路和5V電壓隔離電路。通過采用這三個電源斬波電路依次工作，從而達到電動車最終需要的驅動電壓和芯片電壓，其性能穩(wěn)定，成本較低，準確性高。
【專利說明】
一種電動車電源降壓斬波電路
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種斬波電路，特別涉及電動車電源降壓斬波電路。
【背景技術】
[0002 ]斬波電路是直接直流變流電路，它的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，這種情況下輸入與輸出之間不隔離。由于現(xiàn)在的電動車均用48V蓄電池供電，然而驅動電路與控制芯片不能承受如此的電壓，因此需對電源進行斬波。對于現(xiàn)有的電源斬波電路，其采用的策略多少都會出現(xiàn)負載電流斷續(xù)，低頻諧波分量大，沖擊電壓過大等缺陷，有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，在于提供電動車電源降壓斬波電路，其性能穩(wěn)定，成本較低，準確性高。
[0004]為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]電動車電源降壓斬波電路，包括從48V電動車蓄電池的輸出端順序連出的48V轉15V電源降壓斬波電路、15V轉5V電源降壓斬波電路、5V轉3.3V電源降壓斬波電路和5V電壓隔離電路。
[0006]進一步的，所述48V轉15V電源降壓斬波電路由第一至第四二極管，一個穩(wěn)壓管，第一至第二三極管，第一至第四電容，一個變壓器和第一至第七電阻組成，其中，第二電容為電解電容;其連接關系為:48V電動車蓄電池的48V電壓信號與第一二極管的陽極相連，第一二極管的陰極連接第四電阻的一端，第四電阻的另一端分別連接第二電阻的一端、第五電阻的一端、第一電容的正極、第二電容的正極和變壓器的第四輸入端，第二電容的負極與地相連;第三二極管的陰極與第五電阻的另一端、第一電容的負極相連，第三二極管的陽極與變壓器第三輸入端、第一三極管的集電極相連，第一三極管的發(fā)射極與變壓器第一輸入端、第二二極管的陽極、第七電阻的一端相連，第七電阻的另一端與第二三極管的基極、第四電容的一端相連，第四電容的另一端與第二三極管的發(fā)射極相連并接15V電源，第二三極管集電極與第一電阻的一端、穩(wěn)壓管的陰極、第二電阻的另一端、第三電阻的一端以及第一三極管的基極相連，穩(wěn)壓管的陽極接地，第一電阻的另一端與第二二極管的陰極相連，第三電阻的另一端與第三電容的一端相連，第三電容的另一端與變壓器的第二輸入端相連，變壓器的第一輸入端與第四二極管的陰極、第六電阻的一端相連，第四二極管的陽極與變壓器的第一輸出端相連，變壓器的第二輸出端接地，所述第六電阻的另一端作為48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端。
[0007]進一步的，所述第一、第二三極管均為NPN型。
[0008]進一步的，所述15V轉5V電源降壓斬波電路由第五至第九電容，第八電阻，第九電阻和一個三端集成穩(wěn)壓器組成;其中，第五、第七、第九電容為電解電容;其連接關系是:第五至第八電容并聯(lián)，第八、第九電阻并聯(lián)，第五至第八電容并聯(lián)的一端與第八、第九電阻并聯(lián)的一端以及三端集成穩(wěn)壓器的輸入端相連，作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的輸入端，連接所述48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端;第八、第九電阻并聯(lián)的另一端連接第九電容的陽極和三端集成穩(wěn)壓器的輸出端，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端;第五至第八電容并聯(lián)的另一端、三端集成穩(wěn)壓器的接地端、第九電容的陰極相連并接地，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端。
[0009]進一步的，所述三端集成穩(wěn)壓器采用的型號為78L05。
[0010]進一步的，所述5V轉3.3V電源降壓斬波電路由第十電容，第^^一電容和一個正向低壓降穩(wěn)壓器組成，其中，第十一電容為電解電容;其連接關系是:正向低壓降穩(wěn)壓器的輸入端與第十電容的一端相連，且該相連點同時作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第一輸入端和輸出端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端;第十電容的另一端分別與正向低壓降穩(wěn)壓器的接地端、第十一電容的陰極相連并接地，且該相連點作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第二輸入端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端;正向低壓降穩(wěn)壓器的輸出端與第^ 電容的陽極相連并輸出3.3V電壓。
[0011]進一步的，所述正向低壓降穩(wěn)壓器采用的型號為LT1117_1。
[0012]進一步的，所述5V電壓隔離電路由第五至第七二極管，第十二至第十四電容和第十電阻組成，其中，第五二極管的陽極分別與第六二極管的陽極、第七二極管的陽極、第十電阻的一端相連，且該相連點作為5V電壓隔離電路的輸入端，連接5V轉3.3V電源降壓斬波電路的輸出端;第五二極管的陰極經(jīng)由第十二電容接地，且第五二極管的陰極輸出5V電壓，第六二極管的陰極經(jīng)由第十三電容接地，且第六二極管的陰極輸出5V電壓，第七二極管的陰極分別連接第十四電容的一端、第十電阻的另一端，且第七二極管的陰極輸出5V電壓，第十四電容的另一端接地。
[0013]采用上述方案后，本發(fā)明具有以下特點:
[0014](I)合理配置二極管、三極管、穩(wěn)壓管、電阻及電容等電氣元件，將輸出電壓穩(wěn)壓、隔離，避免干擾，達到對驅動電路和控制芯片更好供電的目的。
[0015](2)電路輸出穩(wěn)定性好，降低故障率，提升電路的安全性。
[0016](3)成本低廉，易于維護，市場應用廣泛。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的電路圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供電動車電源降壓斬波電路，包括從48V電動車蓄電池的輸出端順序連出的48V轉15V電源降壓斬波電路、15V轉5V電源降壓斬波電路、5 V轉3.3V電源降壓斬波電路和5V電壓隔離電路，這三個電源降壓斬波電路依次工作，以達到最終電動車控制芯片需要的驅動電壓和芯片電壓。下面對8V轉15V電源降壓斬波電路、15V轉5V電源降壓斬波電路、5V轉3.3V電源降壓斬波電路和5V電壓隔離電路分別介紹。
[0021]48V轉15V電源降壓斬波電路由第一至第四二極管D1-D4四個二極管，一個穩(wěn)壓管DO，第一、第二三極管Q1-Q2，第一至第四電容C1-C4四個電容，一個變壓器BL_BYQ和第一至第七電阻R1-R7七個電阻組成。其中，第一三極管Ql、第二三極管Q2均為NPN型，第二電容C2為電解電容。其連接關系為:48V電動車蓄電池輸出的48V直流電壓信號與第一二極管Dl的陽極相連，第一二極管Dl的陰極連接第四電阻R4的一端，第四電阻R4的另一端分別連接第二電阻R2的一端、第五電阻R5的一端、第一電容Cl的正極、第二電容C2的正極和變壓器BL_BYQ的第四輸入端4，第二電容C2的負極與地相連;第三二極管D3的陰極與第五電阻R5的另一端、第一電容Cl的負極相連，第三二極管D3的陽極與變壓器BL_BYQ的第三輸入端3、第一三極管Ql的集電極相連，第一三極管Ql的發(fā)射極與變壓器BL_BYQ的第一輸入端1、第二二極管D2的陽極、第七電阻R7的一端相連，第七電阻R7的另一端與第二三極管Q2的基極、第四電容C4的一端相連，第四電容C4的另一端與第二三極管Q2的發(fā)射極相連并接15V電源，第二三極管Q2的集電極與第一電阻Rl的一端、穩(wěn)壓管DO的陰極、第二電阻R2的另一端、第三電阻R3的一端以及第一三極管Ql的基極相連，穩(wěn)壓管DO的陽極接地，第一電阻Rl的另一端與第二二極管D2的陰極相連，第三電阻R3的另一端與第三電容C3的一端相連，第三電容C3的另一端與變壓器BL_BYQ的第二輸入端2相連，變壓器BL_BYQ的第一輸入端I與第四二極管D4的陰極、第六電阻R6的一端相連，第四二極管D4的陽極與變壓器BL_BYQ的第一輸出端5相連，變壓器BL_BYQ的第二輸出端8接地，所述第六電阻R6的另一端作為48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端，輸出15V電壓。本實施例中，第一電容Cl的選型為220/100V電容，第二電容C2的選型為2.2yF/100V電解電容，第三電容C3的選型為472/50V電容，第四電容C4的選型為104/50V電容;穩(wěn)壓管DO的選型為1W/15V穩(wěn)壓管，第一至第四二極管D1-D4的選型分別是M7 二極管、LL4148 二極管、13 二極管、SF14 二極管;第一至第七電阻R1-R7的選型分別是101貼片電阻、273貼片電阻、331貼片電阻、1W/100R電阻、273貼片電阻、4R7貼片電阻、102貼片電阻;變壓器BL_BYQ為T300變壓器;第一三極管Ql為13002三極管、第二三極管Q2為104/50V三極管。
[0022]15V轉5V電源降壓斬波電路由第五至第九電容C5-C9五個電容，第八至第九電阻R8-R9兩個電阻和一個三端集成穩(wěn)壓器U50組成；其中，第五電容C5、第七電容C7、第九電容C9為電解電容，三端集成穩(wěn)壓器U50采用的型號為78L05。其連接關系是:第五至第八電容C5-C8并聯(lián)，第八電阻R8、第九電阻R9并聯(lián)，第五至第八電容C5-C8并聯(lián)的一端與第八至第九電阻R8-R9并聯(lián)的一端以及三端集成穩(wěn)壓器U50的輸入端3相連，作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的輸入端，連接所述48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端，S卩R6的另一端;第八至第九電阻R8-R9并聯(lián)的另一端連接第九電容C9的陽極、三端集成穩(wěn)壓器U50的輸出端2，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端，輸出5V電壓;第五至第八電容C5-C8并聯(lián)的另一端、三端集成穩(wěn)壓器U50的接地端1、第九電容C9的陰極相連并接地GND，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端。本實施例中，第五至第九電容C5-C9的選型分別為220yF/25V電容、104貼片電容、CD51電解電容、104貼片電容、220yF/16V電容;第八電阻和R8和第九電阻R9的選型均為102貼片電阻。
[0023]5V轉3.3V電源降壓斬波電路由第十電容C10、第^^一電容Cll兩個電容和一個正向低壓降穩(wěn)壓器U51組成，其中，第十一電容Cll為電解電容，正向低壓降穩(wěn)壓器U51采用的型號為LTll 17 j。其連接關系是:正向低壓降穩(wěn)壓器U51的輸入端3與第十電容ClO的一端相連，且該相連點同時作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第一輸入端和輸出端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端，接收并輸出5V電壓;第十電容Cl O的另一端分別與正向低壓降穩(wěn)壓器U51的接地端1、第^^一電容C11的陰極相連并接地GND，且該相連點作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第二輸入端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端;正向低壓降穩(wěn)壓器U51的輸出端2與第^^一電容Cll的陽極相連并輸出3.3V電壓。本實施例中，第十電容ClO選型為104貼片電容，第^^一電容Cll為CD50電解電容。
[0024]5V電壓隔離電路由第五至第七二極管D5-D7三個二極管，第十二至第十四電容C12-14三個電容和第十電阻RlO—個電阻組成，其中，第五二極管D5的陽極分別與第六二極管D6的陽極、第七二極管D7的陽極、第十電阻DlO的一端相連，且該相連點作為5V電壓隔離電路的輸入端，連接5V轉3.3V電源降壓斬波電路的輸出端;第五二極管D5的陰極經(jīng)由第十二電容C12接地，且第五二極管D5的陰極輸出5V電壓，第六二極管D6的陰極經(jīng)由第十三電容C13接地，且第六二極管D6的陰極輸出5V電壓，第七二極管D7的陰極分別連接第十四電容C14的一端、第十電阻DlO的另一端，且第七二極管D7的陰極輸出5V電壓，第十四電容C14的另一端接地GND。本實施例中，第五至第七二極管D5-D7的選型分別為RS頂二極管、LL4148二極管、LL4148 二極管，第十二至第十四電容C12-14均為104貼片電容，第十電阻RlO為102貝占片電阻。
[0025]采用上述電路后，本發(fā)明通過采用3個降壓斬波電路依次工作，從而達到最終需要的驅動電壓和芯片電壓。在48V轉15V電源降壓斬波電路中，48V直流電壓信號通過第一三極管91到達變壓器此_8￥0處，以得到15￥的電壓。通過變壓器此_8￥0第一輸入端1的電壓的反饋來調(diào)節(jié)第二三極管Q2的開通進而調(diào)整第一三極管Ql的開通來確保輸出電壓為15V。其中，第一二極管Dl防止蓄電池反接，穩(wěn)壓管DO的陽極接地以提供基準電壓15V，第四電容C4用來濾波，避免干擾。第四二極管D4與變壓器BL_BYQ的第一輸出端5相連是為了防止電流的反擊穿以保護電路，第三電阻R3、第三電容C3用來分瞬壓以及濾波。
[0026]所述的15V到5V降壓斬電路，通過三端集成穩(wěn)壓器78L05的內(nèi)部工作，得到5V的輸出電壓。只需確保輸入端的電壓低于35V。同時，為了確保能夠獲得最佳的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應，盡可能的在三端集成穩(wěn)壓器78L05的旁邊裝電容，越靠近越好。
[0027]所述的5V到3V降壓斬電路，通過正向低壓降穩(wěn)壓器LT1117j工作可以直接得到
3.3V的輸出電壓，不過最好控制輸出電流為I OmA。
[0028]所述的5V電壓隔離電路即通過幾個二極管和電容將5V的電壓隔離出來，可以分別運用在不同的地方以確保各個5V之間不會互相干擾，確保整個電路的穩(wěn)定性。
[0029]配合圖2所示，本發(fā)明的工作原理是:蓄電池出來的48V電流進入NPN型的第一三極管Q1，因為發(fā)射極正偏流向變壓器BL_BYQ。此時，通過變壓器BL_BYQ的第一輸入端I反饋回來的電壓，我們可以判斷出NPN型的第二三極管Q2的開通與否，進而判斷出入第一三極管Ql的開通與否，進而輸出電壓會上升或者下降，直至輸出為穩(wěn)定的15V電壓。得到的15V電壓則通過三端集成穩(wěn)壓器78L05和正向低壓降穩(wěn)壓器LT1117_1得到最終所需的3.3V的電壓。
[0030]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:包括從48V電動車蓄電池的輸出端順序連出的48V轉15V電源降壓斬波電路、15V轉5V電源降壓斬波電路、5 V轉3.3V電源降壓斬波電路和5V電壓隔離電路。2.如權利要求1所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述48V轉15V電源降壓斬波電路由第一至第四二極管，一個穩(wěn)壓管，第一至第二三極管，第一至第四電容，一個變壓器和第一至第七電阻組成，其中，第二電容為電解電容;其連接關系為:48V電動車蓄電池的48V電壓信號與第一二極管的陽極相連，第一二極管的陰極連接第四電阻的一端，第四電阻的另一端分別連接第二電阻的一端、第五電阻的一端、第一電容的正極、第二電容的正極和變壓器的第四輸入端，第二電容的負極與地相連;第三二極管的陰極與第五電阻的另一端、第一電容的負極相連，第三二極管的陽極與變壓器第三輸入端、第一三極管的集電極相連，第一三極管的發(fā)射極與變壓器第一輸入端、第二二極管的陽極、第七電阻的一端相連，第七電阻的另一端與第二三極管的基極、第四電容的一端相連，第四電容的另一端與第二三極管的發(fā)射極相連并接15V電源，第二三極管集電極與第一電阻的一端、穩(wěn)壓管的陰極、第二電阻的另一端、第三電阻的一端以及第一三極管的基極相連，穩(wěn)壓管的陽極接地，第一電阻的另一端與第二二極管的陰極相連，第三電阻的另一端與第三電容的一端相連，第三電容的另一端與變壓器的第二輸入端相連，變壓器的第一輸入端與第四二極管的陰極、第六電阻的一端相連，第四二極管的陽極與變壓器的第一輸出端相連，變壓器的第二輸出端接地，所述第六電阻的另一端作為48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端。3.如權利要求2所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述第一、第二三極管均為NPN型。4.如權利要求2所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述15V轉5V電源降壓斬波電路由第五至第九電容，第八電阻，第九電阻和一個三端集成穩(wěn)壓器組成;其中，第五、第七、第九電容為電解電容;其連接關系是:第五至第八電容并聯(lián)，第八、第九電阻并聯(lián)，第五至第八電容并聯(lián)的一端與第八、第九電阻并聯(lián)的一端以及三端集成穩(wěn)壓器的輸入端相連，作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的輸入端，連接所述48V轉15V電源降壓斬波電路的輸出端;第八、第九電阻并聯(lián)的另一端連接第九電容的陽極和三端集成穩(wěn)壓器的輸出端，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端;第五至第八電容并聯(lián)的另一端、三端集成穩(wěn)壓器的接地端、第九電容的陰極相連并接地，且該相連點作為所述15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端。5.如權利要求4所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述三端集成穩(wěn)壓器采用的型號為78L05。6.如權利要求4所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述5V轉3.3V電源降壓斬波電路由第十電容，第十一電容和一個正向低壓降穩(wěn)壓器組成，其中，第十一電容為電解電容;其連接關系是:正向低壓降穩(wěn)壓器的輸入端與第十電容的一端相連，且該相連點同時作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第一輸入端和輸出端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第一輸出端;第十電容的另一端分別與正向低壓降穩(wěn)壓器的接地端、第十一電容的陰極相連并接地，且該相連點作為5V轉3.3V電源降壓斬波電路的第二輸入端，連接15V轉5V電源降壓斬波電路的第二輸出端;正向低壓降穩(wěn)壓器的輸出端與第十一電容的陽極相連并輸出3.3V電壓。7.如權利要求6所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述正向低壓降穩(wěn)壓器采用的型號為LT1117_1。8.如權利要求6所述的電動車電源降壓斬波電路，其特征在于:所述5V電壓隔離電路由第五至第七二極管，第十二至第十四電容和第十電阻組成，其中，第五二極管的陽極分別與第六二極管的陽極、第七二極管的陽極、第十電阻的一端相連，且該相連點作為5V電壓隔離電路的輸入端，連接5V轉3.3V電源降壓斬波電路的輸出端;第五二極管的陰極經(jīng)由第十二電容接地，且第五二極管的陰極輸出5V電壓，第六二極管的陰極經(jīng)由第十三電容接地，且第六二極管的陰極輸出5V電壓，第七二極管的陰極分別連接第十四電容的一端、第十電阻的另一端，且第七二極管的陰極輸出5V電壓，第十四電容的另一端接地。
【文檔編號】H02M3/335GK105896990SQ201610251477
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】張懿, 陳椒嬌, 魏海峰
【申請人】江蘇科技大學