直流信號轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及車載電源領(lǐng)域，具體地，涉及一種直流信號轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在車載電源應(yīng)用中，通常涉及不同電池，并且相關(guān)電壓參數(shù)跨越較寬，例如，通常 電壓為24V、48V、72V、84V等不同電壓。而在實際應(yīng)用中，需要將這些電壓轉(zhuǎn)換為低電壓（例 如，5V電壓）的應(yīng)用，這就需要采用直流信號轉(zhuǎn)換電路。
[0003] 圖1示出了現(xiàn)有的直流信號轉(zhuǎn)換電路的框圖。如圖1所示，現(xiàn)有的直流信號轉(zhuǎn)換 電路可以包括直流電信號輸入單元10和一個轉(zhuǎn)換單元20,其中，直流電信號輸入單元10可 以用于提供初始直流電信號，例如，電壓為84V的直流電信號。轉(zhuǎn)換單元20可以用于對該 初始直流電信號進行電壓轉(zhuǎn)換，以獲得目標直流電信號，例如，電壓為5V的直流電信號。
[0004] 在現(xiàn)有的直流信號轉(zhuǎn)換電路中，由于僅采用一個轉(zhuǎn)換單元20進行電壓轉(zhuǎn)換，因 而，電壓在其降壓期間壓差可能較大，這導致轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換單元20及其相關(guān)元件發(fā)熱 量很大，進而可能導致其相關(guān)電路運行異常，相關(guān)器件也隨之燒壞。同時，這種壓差較大的 轉(zhuǎn)換單元20的轉(zhuǎn)換效率較低，導致電能利用率很低，造成很大的電力資源的消耗浪費。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種能夠提高轉(zhuǎn)換效率和電能利用率的直流信號轉(zhuǎn)換 電路。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種直流信號轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路包括：直 流電信號輸入單元，用于提供初始直流電信號；N級轉(zhuǎn)換單元，所述N級轉(zhuǎn)換單元中的每級 轉(zhuǎn)換單元均為降壓型轉(zhuǎn)換單元，其中，前N-1級轉(zhuǎn)換單元中的每級轉(zhuǎn)換單元用于對具有與 該級轉(zhuǎn)換單元的輸入電壓范圍匹配的電壓的直流電信號進行電壓轉(zhuǎn)換，并向后一級轉(zhuǎn)換單 元輸出具有與該后一級轉(zhuǎn)換單元的輸入電壓范圍匹配的電壓的直流電信號，第N級轉(zhuǎn)換單 元用于對來自第N-1級轉(zhuǎn)換單元的直流電信號進行電壓轉(zhuǎn)換，并輸出目標直流電信號，其 中，N為大于或等于2的自然數(shù)；控制單元，與所述直流電信號輸入單元連接，并與所述前 N-1級轉(zhuǎn)換單元中的每級轉(zhuǎn)換單元連接，用于檢測所述初始直流電信號的電壓，并將所述初 始直流電信號輸入至所述前N-1級轉(zhuǎn)換單元中具有與所述初始直流電信號的電壓匹配的 輸入電壓范圍的轉(zhuǎn)換單元，以獲取所述目標直流電信號。
[0007] 優(yōu)選地，所述N級轉(zhuǎn)換單元包括十級轉(zhuǎn)換單元。
[0008] 優(yōu)選地，相鄰兩級轉(zhuǎn)換單元之間通過第一開關(guān)模塊連接，所述前N-1級轉(zhuǎn)換單元 中的每級轉(zhuǎn)換單元通過第二開關(guān)模塊與所述直流電信號輸入單元連接；所述控制單元與所 有第一開關(guān)模塊連接，并與所有第二開關(guān)模塊連接，用于檢測所述初始直流電信號的電壓， 并打開所述直流電信號輸入單元與所述前N-1級轉(zhuǎn)換單元中具有與所述初始直流電信號 的電壓匹配的輸入電壓范圍的轉(zhuǎn)換單元之間的第二開關(guān)模塊，并關(guān)閉其他第二開關(guān)模塊， 以及打開所述前N-1級轉(zhuǎn)換單元中具有與所述初始直流電信號的電壓匹配的輸入電壓范 圍的轉(zhuǎn)換單元與第N級轉(zhuǎn)換單元之間的所有第一開關(guān)模塊，并關(guān)閉其他第一開關(guān)模塊，以 獲取所述目標直流電信號。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)模塊包括第一控制端子、第一輸入端子、第一輸出端子、第 一三極管Q1和第一場效應(yīng)管D1，其中，所述第一控制端子與所述控制單元連接，所述第一 輸入端子與所述相鄰兩級轉(zhuǎn)換單元之中的前一級轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接，所述第一輸出端 子與所述相鄰兩級轉(zhuǎn)換單元之中的后一級轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接，所述第一三極管Q1的 基極與所述第一控制端子連接，所述第一三極管Q1的發(fā)射極接地，所述第一三極管Q1的集 電極與所述第一場效應(yīng)管D1的柵極連接，所述第一場效應(yīng)管D1的漏極與所述第一輸入端 子連接，所述第一場效應(yīng)管D1的源極與所述第一輸出端子連接。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一三極管Q1為NPN型三極管；以及，所述第一場效應(yīng)管D1為P溝 道增強型金屬氧化物半導體型場效應(yīng)管。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)模塊還包括：電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2和 電解電容C3,其中，所述電阻R1連接在所述第一控制端子與所述第一三極管Q1的基極之 間，所述電阻R2連接在所述第一三極管Q1的基極與所述第一三極管Q1的發(fā)射極之間，所 述電阻R3連接在所述第一三極管Q1的集電極與所述第一場效應(yīng)管D1的漏極之間，所述電 容C1連接在所述第一場效應(yīng)管D1的漏極與地之間，所述電容C2連接在所述第一場效應(yīng)管 D1的源極與地之間，所述電解電容C3的正極與所述第一場效應(yīng)管D1的源極連接，所述電解 電容C3的負極接地。
[0012] 優(yōu)選地，所述第二開關(guān)模塊包括第二控制端子、第二輸入端子、第二輸出端子、第 二三極管Q2和第二場效應(yīng)管D2,其中，所述第二控制端子與所述控制單元連接，所述第二 輸入端子與所述直流電信號輸入單元連接，所述第二輸出端子與所述前N-1級轉(zhuǎn)換單元中 的其中一級轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接，所述第二三極管Q2的基極與所述第二控制端子連接， 所述第二三極管Q2的發(fā)射極接地，所述第二三極管Q2的集電極與所述第二場效應(yīng)管D2的 柵極連接，所述第二場效應(yīng)管D2的漏極與所述第二輸入端子連接，所述第二場效應(yīng)管D2的 源極與所述第二輸出端子連接。
[0013] 優(yōu)選地，所述第二三極管Q2為NPN型三極管；以及，所述第二場效應(yīng)管D2為P溝 道增強型金屬氧化物半導體型場效應(yīng)管。
[0014] 優(yōu)選地，所述第二開關(guān)模塊還包括：電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C4、電容C5、電 容C6和電解電容C7,其中，所述電阻R4連接在所述第二控制端子與所述第二三極管Q2的 基極之間，所述電阻R5連接在所述第二三極管Q2的基極與所述第二三極管Q2的發(fā)射極之 間，所述電阻R6連接在所述第二三極管Q2的集電極與所述第二場效應(yīng)管D2的漏極之間， 所述電容C4連接在所述第二場效應(yīng)管D2的漏極與地之間，所述電容C5連接在所述第二場 效應(yīng)管D2的源極與地之間，所述電容C6連接在所述第二場效應(yīng)管D2的源極與地之間，所 述電解電容C7的正極與所述第二場效應(yīng)管D2的源極連接，所述電解電容C7的負極接地。
[0015] 在上述技術(shù)方案中，通過多級轉(zhuǎn)換單元，可以實現(xiàn)直流電信號的分級轉(zhuǎn)換，并且， 控制單元可以根據(jù)初始直流電信號的電壓的大小，確定最先使用哪級轉(zhuǎn)換單元對初始直流 電信號進行轉(zhuǎn)換，并將初始直流電信號輸入至該級轉(zhuǎn)換單元，以由該級轉(zhuǎn)換單元及其后級 轉(zhuǎn)換單元進行電壓轉(zhuǎn)換，從而最終獲得目標直流電信號。這樣，可以降低轉(zhuǎn)換單元的輸入電 壓與輸出電壓之間的壓差，使得每級轉(zhuǎn)換單元都能具有較大的轉(zhuǎn)換效率，從而提高整個直 流信號轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率以及電能利用率，降低損耗。此外，通過本實用新型的直流信號 轉(zhuǎn)換電路，還可以降低各級轉(zhuǎn)換單元的發(fā)熱量，進而可以保證電路運行正常，并提高器件的 使用壽命。
[0016] 本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0017] 附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面 的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0018] 圖1示出了現(xiàn)有的直流信號轉(zhuǎn)換電路的框圖；
[0019] 圖2示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的直流信號轉(zhuǎn)換電路的框圖；
[0020] 圖3示出了根據(jù)本實用新型的另一實施方式的直流信號轉(zhuǎn)換電路的框圖；