[发明专利]包括安全设备的DC/DC电压转换器

说明书

公开了一种DC/DC转换器，包括：a.主输入端，用于连接至第一直流电压源，b.主输出端，用于连接至第二直流电压源，第二电压源提供的电压低于第一电源提供的电压，c.一个转换单元或多个并联放置的转换单元，每个单元包括：i.降压斩波器，包括输入端和输出端，降压斩波器的输入端连接至主输入端，ii.包括输入端和输出端的安全设备，安全设备包括第一和晶体管第二晶体管，每个所述晶体管包括电流输入端、电流输出端和控制端，第一晶体管和第二晶体管的输入端和输出端分别连接至安全设备的输入端和输出端，安全设备的输入端连接至降压斩波器的输出端，安全设备的输出端连接至主输出端，安全设备还包括用于接收抑制命令的输入并且被设计为在接收到抑制命令时打开第一晶体管和第二晶体管中的至少一个；所述DC/DC转换器的特征在于还包括监控设备，该监控设备被设计为当对于给定的转换单元，第一晶体管和第二晶体管处于导通状态，并且主输出端和安全设备的输入端之间的电压差低于检测阈值时，生成用于给定转换单元的控制设备的抑制命令。

技术领域

本发明涉及电气转换器的领域，特别是在机动车辆领域中使用的DC/DC电压转换器。

背景技术

例如，在机动车辆领域中实施的DC/DC电压转换器在其植入电子板上的功率元件之一发生故障的情况下能产生短路，这些短路生成具有非常高幅值(例如几百安培)的电流。这些短路会不可逆地损坏电压转换器本身，也会损坏其所连接的设备。

因此，有必要检测这种类型的高幅值电流，如果适用，则使得电压转换器安全。为此，在现有技术中，已知如图1所示的DC/DC电压转换器的技术。这种类型的电压转换器100包括：

a.主输入端HV，其被设计成连接至第一直流电压源6，例如连接至48V电池；

b.主输出端LV，其被设计成连接至第二直流电压源7，例如连接至12V电池，其中所述第二电压源提供的电压低于所述第一电压源提供的电压；

c.电压转换单元5或并联放置的多个转换单元，其中每个单元包括：

i.降压斩波器9，包括输入端BE和输出端BS，所述降压斩波器的所述输入端与所述主输入端连接；

ii.安全设备2，包括输入端D和输出端S，所述安全设备包括第一T1晶体管和第二T2晶体管，每个所述晶体管包括电流输入端、电流输出端和控制端，所述第一和第二晶体管的输入端或输出端分别连接至所述安全设备的输入和输出端，安全设备的输入端连接至降压斩波器的输出端，安全设备的输出端连接至主输出端，所述安全设备还包括控制输入G，控制输入G被设计成接收抑制命令，并且被设计成在接收到所述抑制命令时打开第一和第二晶体管中的至少一个；

d.监控设备80，其被设计成当到达电压转换器的主输出端的电流超过阈值时向所述安全设备发送抑制信号。

DC/DC转换器100的监控设备通常被设计成经由放置在安全设备和第二直流电压源之间的测量电阻Rs(“分流电阻”)来测量由第一电源7供应的电流，并被设计成在短路的情况下(当测量电阻的端处的电压大于阈值时)，向所述安全设备发送抑制信号。

因此，在根据现有技术的电压转换器中：

a.当主输入和输出端分别连接至第一和第二电压源时，测量电阻用来检测电压转换器内，特别是在其输出端处是否存在高电流，并且当检测到高电流时，将激活安全设备以便将主输出端与电压转换器的其他组件绝缘。

然而，当DC/DC电压变换器正常工作时，使用测量电阻存在焦耳效应耗电的问题。它在电压转换器内的实现还需要在电子板上对应的空间。

发明内容

本发明的目的是至少部分地消除上述问题。