[發明專利]直流電壓轉換器系統、直流電壓供電系統和用于直流電壓轉換器系統的印刷電路板

有效

• 申請號: 201580066736.1
• 申請日: 2015-10-09
• 公開（公告）號: CN107005162B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: J.科尼亞科斯基;S.阿爾丁格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;杜荔南

根據本發明的直流電壓轉換器系統（1，1'）配備有：用于饋入輸入電壓（U_in）的輸入端（In）；升壓調節器部分（2），用于以受調節的方式將輸入電壓（U_in）升壓成經調節的第一輸出電壓（U_out1），并且用于在第一供電輸出端（Out1）處提供第一輸出電壓（U_out1）；和電壓變換部分（3），用于以通過升壓調節器部分（2）的調節裝置來控制的方式將輸入電壓（U_in）變換成第二輸出電壓（U_out2），并且用于在第二供電輸出端（Out2）處提供第二輸出電壓（U_out2）。根據本發明的具有兩個供電輸出端（Out1，Out2）的直流電壓轉換器系統（1）基于給升壓調節器擴展了SEPIC電路，其中直流電壓轉換器系統包括僅僅單個調節裝置（S1）和通過該調節裝置可控制的開關裝置（T1）。

技術領域

本發明涉及一種直流電壓轉換器系統以及一種直流電壓供電系統和一種用于直流電壓轉換器系統的印刷電路板，并且尤其是集中于如下直流電壓轉換器系統：所述直流電壓轉換器系統用來供在車輛中使用，以用于以不同的已穩定的直流電壓來給電開關設備和/或控制設備進行供電。

背景技術

在車輛、尤其是載客汽車中，從具有由于連接在中間的輸入網絡（例如開關、保護電路、濾波器）而強烈變化的輸入電壓的低壓車載電網（例如12伏特）中給電開關設備和控制設備供電。一般而言，針對在從大約6伏特至27伏特DC的范圍中變化的輸入電壓，要求電開關設備和控制設備的完全運行能力。大的輸入電壓范圍的覆蓋是通過功率電子電路、尤其是直流電壓轉換器或直流電壓調節器來進行的，這些功率電子電路將變化的輸入電壓轉換成預先給定的各個單獨的電壓值的已穩定的直流電壓，并且以此給電開關設備和控制設備進行供電。

一種公知的用于以來自車載電網的已穩定的直流電壓來給電開關設備和控制設備進行供電的方案在于：借助于具有調節裝置和開關裝置的升壓轉換器（Aufwaertswandler）或升壓調節器（亦稱升壓變換器或者Boost Converter），將變化的輸入電壓升壓（Hochsetzen）到為例如30伏特的已穩定的經升壓的供電電壓，所述升壓轉換器或升壓調節器示例性地在圖4中予以闡明。

除了經升壓的電壓以外，通常也需要已穩定的12伏特直流電壓作為另外的供電電壓，該已穩定的12伏特直流電壓可以根據兩種公知的構思來產生。根據第一公知的構思，12伏特直流電壓借助于連接在升壓轉換器下游的線性調節器直接根據已穩定的經升壓的供電電壓（例如30伏特）而被產生。在這種情況下，不利的是由于電壓轉換的高電壓差（例如從30伏特到12伏特）而出現的大損耗功率。根據第二公知的構思，變化的輸入電壓不僅被饋送給之前提到的升壓轉換器，而且還被饋送給在圖5中示例性地闡明的SEPIC轉換器（SEPIC:Single Ended Primary Inductance Converter，單端初級電感轉換器），以用于產生第二供電電壓（例如12伏特），所述第二供電電壓可能低于或者高于變化的輸入電壓。在該第二構思的情況下，不利的是，如升壓轉換器之類的SEPIC轉換器需要專用調節裝置和例如被構造成受控的MOSFET的開關裝置，這導致提高的空間需求、成本，并且由于附加的開關過程而導致可能的EMV問題。

發明內容

因而，本發明的任務在于提供一種用于根據變化的輸入電壓產生至少兩個供電電壓的直流電壓轉換器系統，該直流電壓轉換器系統具有減小的空間需求、低成本和良好的EMV特性。

本發明的任務通過根據權利要求1所述的直流電壓轉換器系統來解決。根據本發明的有利的實施方式在從屬權利要求中予以限定。

根據本發明的直流電壓轉換器系統包括：用于饋入輸入電壓的輸入端；升壓調節器部分（Aufwaertsreglerabschnitt），用于以受調節的方式將輸入電壓升壓成經調節的第一輸出電壓，并且用于在第一供電輸出端處提供第一輸出電壓；并且此外還包括電壓變換部分（Spannungsumsetzabschnitt），用于以通過調節裝置來控制的方式、即以不受調節的方式將輸入電壓變換成第二輸出電壓，并且用于在第二供電輸出端處提供第二輸出電壓。