[发明专利]车载DC/DC变换器系统

说明书

技术领域

本发明涉及车载领域，尤其涉及一种车载DC/DC变换器系统。

背景技术

现有直流变换器的输出端或功率器件等涉及低压大电流的设计方案多数阐述的是电路设计或控制策略，参见申请号为CN01132209.8的专利“一种双向直流－直流变换器”，申请号为CN200710124892.6的专利“一种直流变换器”，申请号为CN201210002151.1的专利“一种隔离直流双向变换器”和申请号为CN201310637120.8的专利“一种双变压器串并联式隔离型软开关直流变换器及其控制方法”，其中，均没有涉及PCB电路板的大电流散热问题而设计的解决方案，尤其未涉及车载环境下的散热解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何实现变换器的大电流散热问题。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种车载DC/DC变换器系统，包括输入滤波电路、逆变电路、第一驱动电路、变压器、整流电路、第二驱动电路、输出滤波电路和电源控制器电路；

所述输入滤波电路连接输入连接器，所述第一驱动电路被所述电源控制器电路控制驱动所述逆变电路工作，所述输入滤波电路通过所述逆变电路连接所述变压器的第一侧，所述变压器的第二侧通过所述整流电路连接所述输出滤波电路，所述输出滤波电路连接输出连接器；所述第二驱动电路被所述电源控制器电路控制驱动所述整流电路工作；

还包括M块PCB板，所述输入滤波电路、逆变电路、第一驱动电路、变压器、整流电路、输出滤波电路、电源控制器电路设于所述M块PCB板，M为大于等于1的整数，所述M块PCB板包括N块厚铜PCB板，N为大于等于1且小于等于M的整数，所述变压器通过所述厚铜PCB板作绕组，所述厚铜PCB板的其中一层或多层的铜厚度大于等于105微米；所述输出滤波电路包括输出滤波电感和/或输出滤波电容，若所述输出滤波电路包括输出滤波电感，则所述输出滤波电感通过所述厚铜PCB板作绕组；

所述逆变电路包括至少一个第一功率开关管，所述第一功率开关管被所述第一驱动电路控制实现所述逆变电路的通断。

可选的，所述的车载DC/DC变换器系统还包括第二驱动电路，所述整流电路包括至少一个第二功率开关管，所述功率开关管被所述第二驱动电路控制实现所述全桥电路的通断，所述第二驱动电路被所述电源控制器电路控制驱动所述整流电路工作。

可选的，所述第一功率开关管和/或所述第二功率开关管贴装于所述厚铜PCB板。

可选的，所述厚铜PCB板的数量为一块，所述输入滤波电路、逆变电路、第一驱动电路、变压器、整流电路、输出滤波电路和电源控制器电路设于同一所述厚铜PCB板。

可选的，所述输入滤波电路、逆变电路、第一驱动电路、变压器、整流电路、输出滤波电路设于同一所述厚铜PCB板。

可选的，所述变压器、整流电路和输出滤波电路设于同一所述厚铜PCB板。

可选的，所述厚铜PCB板上设有传热通孔。

可选的，所述的车载DC/DC变换器系统还包括散热器外壳和导热绝缘垫片，所述厚铜PCB板设于所述外壳内，且所述导热绝缘垫片设于所述散热器外壳和厚铜PCB板之间。

可选的，所述输出滤波电路直接或者通过转接装置连接所述输出连接器。

可选的，所述的车载DC/DC变换器系统还包括信号调理和保护电路，所述信号调理和保护电路分别连接所述输入滤波电路、逆变电路、整流电路和输出滤波电路，从而采集电流、电压和温度数据中至少之一，所述信号调理和保护电路还与所述电源控制器电路连接。

可选的，所述的车载DC/DC变换器系统还包括微处理器电路，所述微处理器分别与所述信号调理电路和电源控制器电路连接。

本发明引入了输入滤波电路、逆变电路、第一驱动电路、变压器、整流电路、输出滤波电路和电源控制器电路形成变换器系统；其中，由于所述变压器安装在厚铜PCB上，其可以通过磁芯的上下表面分别与上下冷却面紧密接触，进行散热；解决了如何实现变换器的大电流散热问题。

进一步地，变压器采用PCB的铜走线作为绕组，其绕组允许的密度远大于独立变压器绕组的功率密度，有助于减小对应功能变压器的体积。其简化了传统变压器的绕线工艺，且无须对骨架单独开模，有助于快速生产。

进一步地，电感采用PCB走线作为绕组，简化了大电流电感的绕线工艺，且无须对骨架单独开模，有助于快速生产。