[实用新型]直流信号转换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载电源领域，具体地，涉及一种直流信号转换电路。

背景技术

在车载电源应用中，通常涉及不同电池，并且相关电压参数跨越较宽，例如，通常电压为24V、48V、72V、84V等不同电压。而在实际应用中，需要将这些电压转换为低电压(例如，5V电压)的应用，这就需要采用直流信号转换电路。

图1示出了现有的直流信号转换电路的框图。如图1所示，现有的直流信号转换电路可以包括直流电信号输入单元10和一个转换单元20，其中，直流电信号输入单元10可以用于提供初始直流电信号，例如，电压为84V的直流电信号。转换单元20可以用于对该初始直流电信号进行电压转换，以获得目标直流电信号，例如，电压为5V的直流电信号。

在现有的直流信号转换电路中，由于仅采用一个转换单元20进行电压转换，因而，电压在其降压期间压差可能较大，这导致转换过程中，转换单元20及其相关元件发热量很大，进而可能导致其相关电路运行异常，相关器件也随之烧坏。同时，这种压差较大的转换单元20的转换效率较低，导致电能利用率很低，造成很大的电力资源的消耗浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够提高转换效率和电能利用率的直流信号转换电路。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种直流信号转换电路，该转换电路包括：直流电信号输入单元，用于提供初始直流电信号；N级转换单元，所述N级转换单元中的每级转换单元均为降压型转换单元，其中，前N-1级转换单元中的每级转换单元用于对具有与该级转换单元的输入电压范围匹配的电压的直流电信号进行电压转换，并向后一级转换单元输出具有与该后一级转换单元的输入电压范围匹配的电压的直流电信号，第N级转换单元用于对来自第N-1级转换单元的直流电信号进行电压转换，并输出目标直流电信号，其中，N为大于或等于2的自然数；控制单元，与所述直流电信号输入单元连接，并与所述前N-1级转换单元中的每级转换单元连接，用于检测所述初始直流电信号的电压，并将所述初始直流电信号输入至所述前N-1级转换单元中具有与所述初始直流电信号的电压匹配的输入电压范围的转换单元，以获取所述目标直流电信号。

优选地，所述N级转换单元包括十级转换单元。

优选地，相邻两级转换单元之间通过第一开关模块连接，所述前N-1级转换单元中的每级转换单元通过第二开关模块与所述直流电信号输入单元连接；所述控制单元与所有第一开关模块连接，并与所有第二开关模块连接，用于检测所述初始直流电信号的电压，并打开所述直流电信号输入单元与所述前N-1级转换单元中具有与所述初始直流电信号的电压匹配的输入电压范围的转换单元之间的第二开关模块，并关闭其他第二开关模块，以及打开所述前N-1级转换单元中具有与所述初始直流电信号的电压匹配的输入电压范围的转换单元与第N级转换单元之间的所有第一开关模块，并关闭其他第一开关模块，以获取所述目标直流电信号。

优选地，所述第一开关模块包括第一控制端子、第一输入端子、第一输出端子、第一三极管Q1和第一场效应管D1，其中，所述第一控制端子与所述控制单元连接，所述第一输入端子与所述相邻两级转换单元之中的前一级转换单元的输出端连接，所述第一输出端子与所述相邻两级转换单元之中的后一级转换单元的输入端连接，所述第一三极管Q1的基极与所述第一控制端子连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极与所述第一场效应管D1的栅极连接，所述第一场效应管D1的漏极与所述第一输入端子连接，所述第一场效应管D1的源极与所述第一输出端子连接。

优选地，所述第一三极管Q1为NPN型三极管；以及，所述第一场效应管D1为P沟道增强型金属氧化物半导体型场效应管。

优选地，所述第一开关模块还包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2和电解电容C3，其中，所述电阻R1连接在所述第一控制端子与所述第一三极管Q1的基极之间，所述电阻R2连接在所述第一三极管Q1的基极与所述第一三极管Q1的发射极之间，所述电阻R3连接在所述第一三极管Q1的集电极与所述第一场效应管D1的漏极之间，所述电容C1连接在所述第一场效应管D1的漏极与地之间，所述电容C2连接在所述第一场效应管D1的源极与地之间，所述电解电容C3的正极与所述第一场效应管D1的源极连接，所述电解电容C3的负极接地。