專利名稱：一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于車載開關(guān)電源設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
很多公務(wù)類的車輛需要外出開展工作執(zhí)行任務(wù)，如移動警務(wù)站、無償獻血車、救護車等。這類車具有功能多樣化、流動性強、全天候工作等特點。車輛需要從一個地點移動到另一個地點，并停留在某個地點，車上很多功能設(shè)備是直流12V系統(tǒng)，單靠蓄電池難以滿足大功率、長時間的需求，于是需要一套大功率電源系統(tǒng)，通過外接220V交流電(市電或發(fā)電機發(fā)電)經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后得到低壓12V直流電，持續(xù)地為12V設(shè)備供電。目前一般開關(guān)電源產(chǎn)品輸出功率僅為100-300W，電流一般不超過20A。為了實現(xiàn) 大功率的要求，例如輸出功率達到1000W、電流80A以上，現(xiàn)有技術(shù)一般有兩種方法一種是采用單個變壓器，該方法由于匝比和輸出電流的需要，變壓器使用的磁心會很大，對于輸出電壓12V，電流80A的電源，至少要使用規(guī)格為EEllO的磁心，此方法由于使用的EEllO變壓器體積、重量均很大，會導致最終的產(chǎn)品很笨重；另一種方法是基于克服上述方法的缺點而采用兩個EE55變壓器，其輸入、輸出端均為并聯(lián)，總體積僅為一個EEllO變壓器的一半，節(jié)約了所占空間，但此方法由于輸入端采用并聯(lián)的方式，會因兩個變壓器本身的不一致性造成輸出端不平衡，而得不到理想的輸出功率。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器，以解決現(xiàn)有技術(shù)由于兩個EE55變壓器輸入端采用并聯(lián)的方式，會因兩者本身的不一致性造成輸出端不平衡，而得不到理想的輸出功率的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供如下技術(shù)方案一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器，包括交流220V電源輸入端、與所述交流220V電源輸入端相連的整流電路、與所述整流電路相連的濾波電路、與所述濾波電路相連的全橋電路、與所述全橋電路相連的兩個EE55變壓器和與所述兩個EE55變壓器相連的整流二極管；所述兩個EE55變壓器采取輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)的方式連接。優(yōu)選的，所述全橋電路包括四個三極管。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換器還包括2個分別對處于同一側(cè)的每兩個所述三極管的基極進行驅(qū)動的IR2110芯片，其中所述IR2110芯片的HO針腳與所述被驅(qū)動的同一側(cè)的兩個所述三極管中處于上端的三極管相連，LO針腳與處于下端的三極管相連。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換器還包括與所述IR2110芯片相連的、用于延時開啟所述IR2110芯片的使能端的單片機控制電路。[0013]優(yōu)選的，所述單片機控制電路包括單片機；與所述IR2110芯片的使能端相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為所述IR2110芯片的5V工作電壓的第一穩(wěn)壓源；分別與所述單片機和第一穩(wěn)壓源相連，用于控制所述第一穩(wěn)壓源是否向所述IR2110芯片的使能端SD針腳輸出5V電壓的第一光耦；與所述IR2110芯片的電源端相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為所述IR2110芯片的5V工作電壓的第二穩(wěn)壓源；分別與所述單片機和第二穩(wěn)壓源相連，用于控制所述第二穩(wěn)壓源是否向所述IR2110芯片的電源端Vd針腳輸出5V電壓的第二光耦。 優(yōu)選的，所述單片機具體為51單片機。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換器還包括與所述IR2110芯片相連，用于延時開啟所述IR2110芯片的使能端的RC電路。由于本實用新型實施例提供的大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器對兩個EE55變壓器的連接方式采用輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)輸入端和輸出端均采用并聯(lián)方式時，會因兩個變壓器本身的不一致性造成輸出端不平衡、以致得不到理想的輸出功率的問題。實現(xiàn)了在保證現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品體積較小的前提下，獲得穩(wěn)定的輸出功率的目的。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型實施例提供的大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器的總電路圖；圖2是本實用新型實施例提供的2個EE55變壓器對電流的轉(zhuǎn)換過程圖；圖3是本實用新型實施例提供的采用單片機對IR2110芯片做延時控制的控制電路。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。為此，本實用新型實施例提供了一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器，圖I即示出了上述轉(zhuǎn)換器對應(yīng)的總電路圖，其可包括交流220V電源輸入端101、與交流220V電源輸入端101相連的整流電路102、與整流電路102相連的濾波電路103、與濾波電路103相連的全橋電路104、與全橋電路104相連的兩個EE55變壓器105和與兩個EE55變壓器105相連的整流二極管106 ；兩個EE55變壓器105采取輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)的方式連接。[0030]可見，由于本實用新型實施例提供的大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器對兩個EE55變壓器的連接方式采用輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)輸入端和輸出端均采用并聯(lián)方式時，會因兩個變壓器本身的不一致性造成輸出端不平衡、以致得不到理想的輸出功率的問題。實現(xiàn)了在保證現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品體積較小的前提下，獲得穩(wěn)定的輸出功率的目的。具體的，全橋電路104可包括四個三極管。在本實用新型其他實施例中，可采用2個IR2110芯片作為上述四個三極管的驅(qū)動芯片，上述每塊IR2110芯片分別驅(qū)動同一側(cè)的兩個三極管的基極，其中上述IR2110芯片的HO針腳與上述被驅(qū)動的同一側(cè)的兩個三極管中處于上端的三極管相連，LO針腳與處于下端的三極管相連。本實施例公開的大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器的工作原理是 220V的交流電由交流220V電源輸入端101的a端、b端輸入，經(jīng)由中間的整流電路102、濾波電路103分別進行整流、濾波后，得到高壓的直流電，再通過由上述4個三極管組成的全橋電路104轉(zhuǎn)變成高頻的交變電流，并流過上述兩個EE55變壓器105的串聯(lián)輸入端，使上述交變電流的信號耦合至上述EE55變壓器105的次級，然后通過整流二極管106得到12V直流電。由于兩個EE55變壓器105的輸出端的并聯(lián)，負載可以得到2倍的電流，該轉(zhuǎn)換器輸出功率可達1000W。請參見圖2，上述兩個串聯(lián)的EE55變壓器對電流的具體轉(zhuǎn)換過程為當上述EE55變壓器的輸入端電流沿iin方向流動時，其中一輸出端電流為I1，經(jīng)由負載R后回到上述變壓器的負極，另一輸出端電流為i3，同樣經(jīng)由負載R后回到上述變壓器的負極，這樣，經(jīng)過負載R的電流為h+i3，同樣，當輸入電流反向時，其中一輸出端電流為i2，經(jīng)由負載R后回到上述變壓器的負極，另一輸出端電流為i4，也經(jīng)由負載R后回到上述變壓器的負極，此時負載R得到i2+i4的電流。上述作為四個全橋功率三極管的驅(qū)動芯片的2個IR2110芯片正常工作的條件是將其“使能”端直接接地，始終都是低電平。而上述IR2110芯片在工作電壓穩(wěn)定前，本身存在某些不確定性，從而使得在上電瞬間被驅(qū)動的功率三極管容易產(chǎn)生直通，燒壞的幾率很大。在本實用新型其他實施例中，為解決上述問題，可采用普通單片機，如51單片機，對上述IR2110芯片做上電“使能”延時控制，即在上電瞬間上述IR2110芯片先不通電，并且給該芯片的“使能”端一個高電平，這樣上電瞬間上述IR2110芯片的“使能”端不為低，，待芯片工作電壓穩(wěn)定后，才給上述IR2110芯片的“使能”端置為低電平，讓其正常工作，以避免IR2110在加工作電壓的過程中，兩個輸出端同時為高電平的情況發(fā)生。圖3即示出了對上述IR2110做延時控制的單片機控制電路，其可包括單片機301;與上述IR2110芯片的使能端SD相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為上述IR2110芯片的5V工作電壓的第一穩(wěn)壓源302 ；分別與單片機301和第一穩(wěn)壓源302相連，用于控制第一穩(wěn)壓源302是否向上述IR2110芯片的使能端SD針腳輸出5V電壓的第一光耦303 ；與上述IR2110芯片的電源端相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為上述IR2110芯片的5V工作電壓的第二穩(wěn)壓源304 ；[0044]分別與單片機301和第二穩(wěn)壓源304相連，用于控制第二穩(wěn)壓源304是否向上述IR2110芯片的電源端Vd針腳輸出5V電壓的第二光耦305。上述控制電路的具體工作原理是上電時，單片機301控制第二光耦305鎖住第二穩(wěn)壓源304使其不對IR2110提供工作電壓，同時單片機301控制第一光耦303使其打開第一穩(wěn)壓源302，讓第一穩(wěn)壓源302向IR2110的“使能”端SD針腳提供+5V工作電壓，即強制將上述IR2110的使能端拉為高電平，此時上述IR2110鎖輸出，不會驅(qū)動上述全橋電路104，從而能避免上述四個全橋功率三極管因上述IR2110誤動作而造成的燒壞；經(jīng)上電延時后，單片機301控制第二光耦305使其打開第二穩(wěn)壓源304，繼而第二穩(wěn)壓源304向IR2110提供+5V工作電壓，最后，單片機301控制第一光耦303使其關(guān)斷第一穩(wěn)壓源302，使IR2110的“使能”端SD針腳為低電平，從而滿足上述IR2110正常工作的條件。在本實用新型其他實施例中，上述對于驅(qū)動芯片(IR2110芯片)的延時控制還可以通過簡單的RC電路實現(xiàn)，即用RC電路在IR2110的“使能”端做高低電平延時，但由于阻 容器件參數(shù)誤差的存在，上述RC電路的延時時間會有較大偏差，長短不一，難以得到保證，仍可能使上述IR2110的輸出存在隨機性。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括 交流220V電源輸入端、與所述交流220V電源輸入端相連的整流電路、與所述整流電路相連的濾波電路、與所述濾波電路相連的全橋電路、與所述全橋電路相連的兩個EE55變壓器和與所述兩個EE55變壓器相連的整流二極管； 所述兩個EE55變壓器采取輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)的方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述全橋電路包括四個三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括2個分別對處于同一側(cè)的每兩個所述三極管的基極進行驅(qū)動的IR2110芯片，其中 所述IR2110芯片的HO針腳與所述被驅(qū)動的同一側(cè)的兩個所述三極管中處于上端的三極管相連，LO針腳與處于下端的三極管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括與所述IR2110芯片相連的、用于延時開啟所述IR2110芯片的使能端的單片機控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述單片機控制電路包括 單片機； 與所述IR2110芯片的使能端相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為所述IR2110芯片的5V工作電壓的第一穩(wěn)壓源； 分別與所述單片機和第一穩(wěn)壓源相連，用于控制所述第一穩(wěn)壓源是否向所述IR2110芯片的使能端SD針腳輸出5V電壓的第一光率禹； 與所述IR2110芯片的電源端相連，用于將直流供電電壓轉(zhuǎn)換為所述IR2110芯片的5V工作電壓的第二穩(wěn)壓源； 分別與所述單片機和第二穩(wěn)壓源相連，用于控制所述第二穩(wěn)壓源是否向所述IR2110芯片的電源端Vd針腳輸出5V電壓的第二光率禹。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述單片機具體為51單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率交流-直流轉(zhuǎn)換器，包括交流220V電源輸入端、與所述交流220V電源輸入端相連的整流電路、與所述整流電路相連的濾波電路、與所述濾波電路相連的全橋電路、與所述全橋電路相連的兩個EE55變壓器和與所述兩個EE55變壓器相連的整流二極管；所述兩個EE55變壓器采取輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)的方式連接。由于本實用新型對兩個EE55變壓器的連接采取了輸入端串聯(lián)、輸出端并聯(lián)的方式，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)輸入端和輸出端均采用并聯(lián)方式時，會因兩個變壓器本身的不一致性造成輸出端不平衡、以致得不到理想的輸出功率的問題。
文檔編號H02M7/04GK202550901SQ20122007037
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者葉燕章, 李挺南, 蔡奔, 黃日俊, 龍鷹 申請人:柳州五菱汽車有限責任公司