一种易装卸且可自动识别输入正负极的DC-DC转换器的制作方法

一种易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器
技术领域
1.本实用新型涉及转换器技术领域，具体为一种易装卸且可自动识别输入正负极的 dc-dc转换器。


背景技术：

2.转换器是指将一种信号转换成另一种信号的装置，是两个仪表间的中间环节。转换器的基本作用是将信息转换成便于传输和处理的形式，要求转换过程中信息不发生畸变、失真、延迟等，因此对转换器的线性度、输入输出阻抗匹配和隔离等有一定要求。转换器是电动车必不可少的一种电器。
3.在当今电动车普及的年代，与电动车相关的电动工具，电动设备也层出不穷，比如，电动车专用充气机，电动车专用水泵，电动车专用电磨机，电动车专用棉花糖机，电动车专用蚯蚓机，等等12v的低压用电器。这些电动工具，设备都是直接插到电动车充电口上的，即插即用，使用很方便。但是由于不同品牌的电动车充电口输出的正负极的极性不统一，没有标准。经常有因正负极不对，而烧坏了工具，设备以及充电口，严重的还引发整个车子线路起火，造成了巨大的经济财产损失。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种易装卸且可自动识别输入正负极的 dc-dc转换器，解决了输入电压极性不一致，而烧坏用电器的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器，包括外壳及其内部的电路板，所述外壳的外壁底部且靠近四角处均安装有固定半环，固定半环的朝向均一致，所述固定半环的一端插入有可伸缩的伸缩半环，且伸缩半环位于固定半环内部的一端连接有横向弹簧，横向弹簧的另一端与固定半环远离伸缩半环的内壁连接，固定半环的上方设有抵压半壳，抵压半壳的底部与固定半环之间连接有伸缩杆，且伸缩杆的外壁设有竖向弹簧；
8.所述电路板的电路包括极性自动转换电路、主电路和控制电路，主电路能够实现极性自动转换电路，储能和输出超压保护，控制电路在电路中起到稳压作用；所述控制电路由控制芯片、稳压电路、振荡电路和脉冲输出电路组成，控制芯片有八个脚；
9.所述极性自动转换电路主要是由一个大功率的整流桥组成；主电路包括电源输入端和电源输出端，且电源输入端和输出端均连接有滤波元件；主电路的电源输入端输入蓄电池组的dc高电压，其中一路通过启动电阻r4连接控制芯片u1的第7脚，为控制芯片u1提供启动电压，在电阻r4之后，连接并联的两个电容c2和c4，为进入控制芯片u1的电源滤波，电容c4的正极接快恢复二极管d1的阴极，快恢复二极管d1的阳极接输出 12v的电压，阴极输出 12v的电压，为控制芯片u1提供稳定的工作电压；电源输入端还与输入电源滤波电容c9
的正极以及mos管q1的漏极连接，电源滤波电容c9的负极接地；mos管 q1的栅极通过电阻r3连接控制芯片u1的第6脚；mos管q1的源极与过流检测电阻r3连接，并通过过流检测电阻r3连接控制芯片u1的第3脚，同时分别连接储能电感l1以及肖特基二极管q2的阴极，且肖特基二极管q2与储能电感l1连接，储能电感l1的另一端分别连接电源输出滤波电容c8的正极和瞬态抑制二极管d2的阴极；电源输出滤波电容c8 的负极和瞬态抑制二极管d2的阳极接地；
10.所述稳压电路由稳压模块q3，调压电阻r7、r8光耦u2和负载电阻r10组成，稳压模块q3的第1脚通过调压电阻r7，r8分压后连接转换器的电压输出端，第2脚接地，第3 脚通过光耦u2为控制芯片u1的第2脚提供2.5v基准电压，光耦u2的受光器的两脚分别连接控制芯片u1的第1脚和第2脚，发光器的一脚通过电阻r9接输出电压端，另一脚分别连接电容c7和稳压模块q3的第3脚；当输出电压过低或过高时，稳压模块q3和调压电阻r7，r8的共同作用提供取样电压，通过光耦u2反馈与控制芯片u1的第2脚中的2.5v 基准电压比较后控制mos管q1的导通脉宽，从而使输出电压稳定，确保转换器在满负载 10a的情况下，输出电压仍然不低于12v。
11.进一步，所述振荡电路包括电阻r5和电容c3，振荡电路与u1的第4脚相连接；控制芯片u1的第6脚输出脉冲，分别通过电阻r1，r2与mos管q1的栅极相连接驱动mos管 q1工作，当mos管q1导通后输出电流通过l1经滤波电容c8滤波后向负载供电；当负载发生短路或超过设定的最大允许电流时，控制芯片u1的第3脚电压上升，通过控制芯片 u1内部调整第6脚的输出脉冲，使mos管q1截止，保护mos管q1不损坏，形成过流保护电路；当mos管q1截止时，储能电感l1形成储能电路，将磁能转变为电能，其极性左负右正，肖特基二极管q2导通形成续流电路，继续向负载供电，使负载得到平滑的直流电；当输出电压高于设定的最大允许输出电压时，瞬态抑制二极管d2反向击穿损坏，形成输出超压保护电路；使转换器输出电压几乎为零，以此保护负载不损坏。
12.进一步，所述控制芯片的型号为yw/utc3845e，设有八个脚，包括第1脚comp，第2 脚vfb，第3脚isense，第4脚rt/ct，第5脚ground，第6脚output，第7脚vcc，第 8脚vref。
13.进一步，所述储能电感为环形储能电感。
14.(三)有益效果
15.本实用新型提供了一种易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器。具备以下有益效果：
16.1、该易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器，通过固定半环的缺口即可将其套于两个固定螺栓的外部，伸缩半环在横向弹簧作用下可对缺口进行封闭，即可完成安装操作，抵压半壳在竖向弹簧作用下可抵触螺栓底部，提高外壳固定的稳定性，有效提高了该转换器的安装效率，同时被压缩的抵压半壳对外壳产生压力，利于提高安装的稳定性。
17.2、该易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器，通过极性自动转换电路中的整流桥，当输入端输入上正下负的电压时，通过内部两个对角的正向电压二极管的转换，使输出电压输出正向电压，给主电路和控制电路供电；当输入端输入上负下正的电压时，通过内部两个对角的反向电压二极管的转换，仍然使输出电压输出正向电压，给主电路和控制电路供电；实现了输入电压自动识别，有效避免输入电压极性不一致，而烧坏用电器的问题。
附图说明
18.图1为本实用新型固定半环的结构示意图。
19.图2为本实用新型的结构俯视图。
20.图3为本实用新型的电路原理图。
21.图中：1、外壳；2、固定半环；3、伸缩半环；4、拨杆；5、抵压半壳。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型实施例提供一种易装卸且可自动识别输入正负极的dc-dc转换器，如图1-3 所示，包括外壳1及其内部的电路板，外壳1的外壁底部且靠近四角处均安装有固定半环 2，固定半环2的朝向均一致，固定半环2的一端插入有可伸缩的伸缩半环3，且伸缩半环 3位于固定半环2内部的一端连接有横向弹簧，横向弹簧的另一端与固定半环2远离伸缩半环3的内壁连接，伸缩半环3外壁设有拨杆4，且固定半环2的缺口侧设有与拨杆4相适配的凹槽，固定半环2的上方设有抵压半壳5，抵压半壳5的底部与固定半环2之间连接有伸缩杆，且伸缩杆的外壁设有竖向弹簧，通过固定半环2的缺口即可将其套于四个固定螺栓的外部，伸缩半环3在横向弹簧作用下可对缺口进行封闭，即可完成安装操作，抵压半壳5在竖向弹簧作用下可抵触螺栓底部，提高外壳固定的稳定性，有效提高了该转换器的安装效率，同时被压缩的抵压半壳5对外壳1产生压力，利于提高安装的稳定性。
24.电路板的电路包括极性自动转换电路、主电路和控制电路，主电路能够实现极性自动转换电路，储能和输出超压保护，控制电路在电路中起到稳压作用；控制电路由控制芯片、稳压电路、振荡电路和脉冲输出电路组成，控制芯片的型号为yw/utc3845e，设有八个脚，包括第1脚comp，第2脚vfb，第3脚isense，第4脚rt/ct，第5脚ground，第6脚 output，第7脚vcc，第8脚vref；
25.极性自动转换电路主要是由一个大功率的整流桥组成；主电路包括电源输入端和电源输出端，且电源输入端和输出端均连接有滤波元件；主电路的电源输入端输入蓄电池组的 dc高电压，其中一路通过启动电阻r4连接控制芯片u1的第7脚，为控制芯片u1提供启动电压，在电阻r4之后，连接并联的两个电容c2和c4，为进入控制芯片u1的电源滤波，电容c4的正极接快恢复二极管d1的阴极，快恢复二极管d1的阳极接输出 12v的电压，阴极输出 12v的电压，为控制芯片u1提供稳定的工作电压；电源输入端还与输入电源滤波电容c9的正极以及mos管q1的漏极连接，电源滤波电容c9的负极接地；mos管q1的栅极通过电阻r3连接控制芯片u1的第6脚；mos管q1的源极与过流检测电阻r3连接，并通过过流检测电阻r3连接控制芯片u1的第3脚，同时分别连接储能电感l1以及肖特基二极管q2的阴极，储能电感为环形储能电感，肖特基二极管q2与储能电感l1连接，储能电感l1的另一端分别连接电源输出滤波电容c8的正极和瞬态抑制二极管d2的阴极；电源输出滤波电容c8的负极和瞬态抑制二极管d2的阳极接地；
26.稳压电路由稳压模块q3，调压电阻r7、r8光耦u2和负载电阻r10组成，稳压模块 q3
的第1脚通过调压电阻r7，r8分压后连接转换器的电压输出端，第2脚接地，第3脚通过光耦u2为控制芯片u1的第2脚提供2.5v基准电压，光耦u2的受光器的两脚分别连接控制芯片u1的第1脚和第2脚，发光器的一脚通过电阻r9接输出电压端，另一脚分别连接电容c7和稳压模块q3的第3脚；当输出电压过低或过高时，稳压模块q3和调压电阻r7，r8的共同作用提供取样电压，通过光耦u2反馈与控制芯片u1的第2脚中的2.5v 基准电压比较后控制mos管q1的导通脉宽，从而使输出电压稳定，确保转换器在满负载 10a的情况下，输出电压仍然不低于12v。
27.振荡电路包括电阻r5和电容c3，振荡电路与u1的第4脚相连接；控制芯片u1的第 6脚输出脉冲，分别通过电阻r1，r2与mos管q1的栅极相连接驱动mos管q1工作，当 mos管q1导通后输出电流通过l1经滤波电容c8滤波后向负载供电；当负载发生短路或超过设定的最大允许电流时，控制芯片u1的第3脚电压上升，通过控制芯片u1内部调整第 6脚的输出脉冲，使mos管q1截止，保护mos管q1不损坏，形成过流保护电路；当mos 管q1截止时，储能电感l1形成储能电路，将磁能转变为电能，其极性左负右正，肖特基二极管q2导通形成续流电路，继续向负载供电，使负载得到平滑的直流电；当输出电压高于设定的最大允许输出电压时，瞬态抑制二极管d2反向击穿损坏，形成输出超压保护电路；使转换器输出电压几乎为零，以此保护负载不损坏。
28.工作原理：使用时，通过固定半环2的缺口即可将其套于四个固定螺栓的外部，伸缩半环3在横向弹簧作用下可对缺口进行封闭，即可完成安装操作，抵压半壳5在竖向弹簧作用下可抵触螺栓底部，提高外壳固定的稳定性，有效提高了该转换器的安装效率，同时被压缩的抵压半壳5对外壳1产生压力，利于提高安装的稳定性。极性自动转换电路中的整流桥d3，当输入端输入上正下负的电压时，通过内部两个对角的正向电压二极管的转换，使输出电压输出正向电压，给主电路和控制电路供电；当输入端输入上负下正的电压时，通过内部两个对角的反向电压二极管的转换，仍然使输出电压输出正向电压，给主电路和控制电路供电；实现了输入电压自动识别。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。