[發明專利]DC/DC轉換器

有效

• 申請號: 200980132194.8
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN102132477A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: C·文格爾;C·馬盧克;A·蓋格爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

技術領域

本發明涉及一種DC/DC轉換器，尤其是具有電容器的DC/DC轉換器，電容器持久地與轉換器的供電電壓相連。

背景技術

用于使用在汽車領域的所連接的DC/DC轉換器可以借助存儲器電感來構建，該存儲器電感根據激勵（Ansteuerung）、例如脈寬調制信號而在供電電勢與地電勢之間通過接地的開關來短接。在短路斷開之后，被充電的存儲器電感引起至輸出電容器中的電流，該輸出電容器提供輸出電壓。根據激勵接地開關的脈寬調制信號的占空比，可以調節輸出電壓的大小。

為了改善EMV，尤其是用于減少至供電線路以及輸出線路的與線路相關的發射，通常相應地需要LC濾波器。輸出電容器以及輸入側的電容和輸出側的LC濾波器與供電電壓或者輸出電壓相連，使得它們將干擾量、即供電電壓電平的變化從高的供電電勢引導至地電勢。這在使用電解質電容器的情況下具有的缺點是，由于DC/DC轉換器與機動車車載電網的持續的直接連接，由于供電電壓的波動性而出現高的有效電流。因此，電解質電容器必須針對該高的有效電流來設計，這要求使用更昂貴的電容器。

可以替代電解質電容器來使用的陶瓷電容器在故障情況下會斷裂。該陶瓷斷裂導致在陶瓷電容器的層之間的短路，由此在電容器中會出現故障電流和損耗功率。

因為在傳統的DC/DC轉換器中，電容器通常設置在高的供電電勢和地電勢之間，所以由此整體上會出現持久的電流，該電流不利地作用于所使用的DC/DC轉換器的器件，并且供電電網（在機動車的情況下為車載電網）被不必要地負載。

發明內容

本發明的任務是，提出一種所連接的DC/DC轉換器，其中可以很大程度上避免寄生電流，尤其是當DC/DC轉換器并未被主動激勵用于提供輸出電壓時。

該任務通過根據權利要求1所述的電壓轉換器來解決。

本發明的其他有利的擴展方案在從屬權利要求中說明。

根據第一方面，設計了一種DC/DC轉換器用于提供輸出電壓。該DC/DC轉換器包括：

－連接的直流電壓轉換器；

－供電電壓輸入端，以便為直流電壓轉換器提供第一供電電勢和第二供電電勢；

－電勢點，其可以根據直流電壓轉換器的激活狀態與第二供電電勢連接；

－與輸出端子以及電勢點相連的輸出電容，其可以通過直流電壓轉換器的激活而充電到輸出電壓，并且在輸出電容上可以截取輸出電勢，其中在輸出電勢和第二供電電勢之間提供輸出電壓。

上述直流電壓轉換器的一個思想是，當直流電壓轉換器位于關斷的狀態中時，將第二供電電勢、例如地電勢與電勢點分離。在激活直流電壓轉換器用于產生輸出電壓的情況下，才將直流電壓轉換器的電勢點與供電地電勢連接，其中輸出電容和可能的在直流電壓轉換器中另外的電容器與所述直流電壓轉換器的電勢點相連。通過這種方式，可以在直流電壓轉換器的關斷狀態中避免寄生電流例如由于在供電電壓中的波動性或者由于在電容內的短路或者泄漏電流路徑而導致在直流電壓轉換器內的電流并且由此導致供電電壓電網的負載或者干擾。

此外，可以設置一個或者多個濾波電容器，它們在輸入側和/或輸出側連接在直流電壓轉換器上并且與電勢點連接。

根據一個實施形式，電勢點可以通過開關、例如半導體開關或者機械繼電器與第二供電電勢連接，使得根據開關的開關狀態，第二供電電勢施加到電勢點上或者電勢點浮置或者具有至第二供電電勢的限定地高歐姆的連接。

此外，可以設置控制單元，以便產生用于直流電壓轉換器的激勵信號，由此該直流電壓轉換器被激活用于產生輸出電壓。

控制單元可以與開關相連，以便提供激活信號，該激活信號數據直流電壓轉換器在持續時間內被激活。

此外，可以設置控制單元，其與故障電流檢測單元連接，以便在直流電壓轉換器的去激活狀態中通過電勢點檢測故障電流的數據（Angabe），并且根據故障電流的數據而激活直流電壓轉換器。

根據一個實施形式，可以設置反極性保護單元，其與開關相連，以便根據第一和第二供電電勢之比的符號來為開關提供第二供電電勢。

此外，直流電壓轉換器可以具有直流路徑，其在直流電壓轉換器的非激活狀態中允許從第一供電電勢至輸出端子的直流電流。換而言之，直流電壓轉換器在第一供電電勢和輸出端子之間并不具有電流分離的電器件。這能夠實現借助供電電壓來運行電裝置，即使直流電壓轉換器是非活動的、即未被控制單元所激勵。

根據另一方面，設計了一種用于運行DC/DC轉換器以提供輸出電壓的方法。該方法包括以下步驟：