[实用新型]基于单片机驱动和控制的充电器DC/DC转换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机驱动和控制的充电器DC/DC转换电路。

背景技术

目前，大、中功率充电器DC/DC转换电路的控制部分通常采用专用电源管理芯片如UC3846、UC3525等，通过采样输出电压和输出电流，在电源管理芯片的内部经过比较器、差分放大器、微分电路等处理后，与PWM输出控制器电压参考引脚的值进行比较，进而输出占空比连续可调的PWM波形。采用单片机控制的开关电源，其内部通常把单片机作为辅助控制芯片，仅仅实现输出系统参数、与外部的通信等功能，具体的充电过程依然靠电源管理芯片来实现，不能充分发挥单片机灵活控制的优势，造成充电器系统硬件的冗余、增加了充电器单机成本。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种基于单片机驱动和控制的充电器DC/DC转换电路，能够通过单片机实现对充电器DC/DC转换电路的控制。

实现本实用新型发明目的的技术方案：

一种基于单片机驱动和控制的充电器DC/DC转换电路，桥式开关电路的信号输出端接高频功率变压器的原边，其特征在于：高压功率变压器副边的输出电压、电流采样信号输出端接单片机，单片机PWM信号输出端接信号放大芯片，信号放大芯片的信号输出端接桥式开关电路的控制端。

信号放大芯片的信号输出端接隔离变压器信号输入端，隔离变压器信号输出端接桥式开关电路的控制端。

桥式开关电路由两个MOS管和两个电容组成。

单片机设有两个PWM信号输出端，相应设有两个隔离变压器，两隔离变压器的信号输出端分别接两个MOS管的控制端。

本实用新型具有的有益效果：

由于本实用新型特有的电路设计，使得DC/DC转换电路可以通过单片机进行控制，具有效率高、体积小、成本低、便于移植等优点。

通常DC/DC转换器采用4个MOS管来实现电压换向，由于MOS固有的导通压降，使得开关电源的效率不能提高，并且MOS自身的功耗导致充电器壳体发热，提高了系统对充电器的散热要求，也增加了成本，本实用新型全桥采用2个MOS管和2个电容，减少了2个MOS管，由于分压原理，使电容的容量和耐压值也易于设计，降低了系统的成本和散热要求，也减小了充电器的空间体积尺寸。

附图说明

附图为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

如图所示，桥式开关电路的信号输出端接高频功率变压器T3的原边，桥式开关电路由MOS管Q1、Q2和电容C1、C2组成，高压功率变压器T1副边的输出电压、电流采样信号输出端接单片机U1，其中电流采样信号通过电流传感器L获得，单片机设有两个PWM信号输出端，PWM信号输出端接信号放大芯片U2(选用IXDN509PI)，信号放大芯片U2的信号输出端接隔离变压器T1、T2的信号输入端，隔离变压器T1、T2的信号输出端分别接MOS管Q1、Q2的控制端。

220V电压输入EMI电路进行滤波后，进入PFC电路将交流电转换为直流电并升压，经电容C3滤波后输入DC/DC转换电路，此为现有技术。单片机U1通过自带的AD转换器采集输出电压和输出电流，根据实际需要，通过内部自带定时器控制PWM寄存器的值，进而输出PWM占空比可调的PWMA和PWMB脉冲。由于单片机输出的PWM低电平为0V，高电平为5V，不能直接驱动DC/DC转换器的两个MOS管Q1、Q2，因此采用专用信号放大芯片U2芯片放大PWMA和PWMB脉冲的电压幅值，使PWMA和PWMB脉冲输出的电压最高电平达到驱动MOS管的要求。

通常DC/DC转换器采用4个MOS管来实现电压换向，由于MOS固有的导通压降，使得开关电源的效率不能提高，并且MOS自身的功耗导致充电器壳体发热，温度过高使得开关电源内部的电子元器件寿命受到影响，这就提高了充电器系统整体散热的要求，也增加了成本，本实用新型全桥采用2个MOS管和2个电容，减少了2个MOS管，并且由于分压原理，使电容容量和耐压值设计变得容易。

本实施例中，对于PFC电路输出的400V电压，DC/DC转换器电路中C1、C2电解电容只需选用250V的耐压值即能满足实际需要，因此本实用新型的DC/DC转换器使大功率开关电源的设计变得比较容易，降低了系统的成本和散热要求，也减小了充电器的空间体积尺寸。