基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备

文档序号:1046013 发布日期:2020-10-09 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备 (Circuit control method and device based on direct current converter and electronic equipment ) 是由 张锰 王鑫桃 于 2020-07-06 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备,涉及电路技术领域,缓解了由于直流转换器的接法问题导致直流转换器损坏的技术问题。该方法包括:在所述直流转换器通电时,检测所述第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于第一预设电压值;其中,所述第一预设电压值小于所述第一电压值;如果所述第一实际电压值低于所述第一预设电压值,则通过向所述MOSFET发送关断信号控制所述MOSFET处于关断状态,以使所述第一电压端、所述第二电压端以及所述GND端之间的电路不导通。(The application provides a circuit control method and device based on a direct current converter and electronic equipment, relates to the technical field of circuits, and solves the technical problem that the direct current converter is damaged due to the connection problem of the direct current converter. The method comprises the following steps: detecting whether a first actual voltage value at the first voltage end is higher than or equal to a first preset voltage value when the direct current converter is powered on; wherein the first preset voltage value is smaller than the first voltage value; and if the first actual voltage value is lower than the first preset voltage value, a turn-off signal is sent to the MOSFET to control the MOSFET to be in a turn-off state, so that a circuit among the first voltage end, the second voltage end and the GND end is not conducted.)

基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及电路技术领域,尤其是涉及一种基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备。

背景技术

目前,在汽车混动系统、电源转换器等领域中,经常会使用到直流转换器。直流转换器可以将某一伏的直流电转换为另一伏直流电,可以用于电池充电等。例如,直流转换器上有48V端子、GND端子和12V端子。直流转换器的正常接法是48V接48V端子,电池负极接GND端子,12V接12V端子。

但是,如果直流转换器的实际接法和上述正常接法不一致,在通电后,就很有可能导致直流转换器的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备,以缓解由于直流转换器的接法问题导致直流转换器损坏的技术问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种基于直流转换器的电路控制方法,所述直流转换器中设置有MCU、第一电压端、第二电压端、GND端、多个开关器件以及设置于多个所述开关器件上的MOSFET,其中,所述第一电压端的第一电压值大于所述第二电压端的第二电压值;所述方法应用于所述MCU;所述方法包括:

在所述直流转换器通电时,检测所述第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于第一预设电压值;其中,所述第一预设电压值小于所述第一电压值;

如果所述第一实际电压值低于所述第一预设电压值,则通过向所述MOSFET发送关断信号控制所述MOSFET处于关断状态,以使所述第一电压端、所述第二电压端以及所述GND端之间的电路不导通。

在一个可能的实现中,所述方法还包括:

如果所述第一实际电压值高于或等于所述第一预设电压值,则检测所述第二电压端处的第二实际电压值是否高于或等于第二预设电压值;其中,所述第二预设电压值小于所述第二电压值;

如果所述第二实际电压值低于所述第二预设电压值,则停止向若干个第一指定开关器件发送PWM,以使所述直流转换器停止工作;

其中,所述第一指定开关器件与所述第一电压端连接。

在一个可能的实现中,检测所述第二电压端处的第二实际电压值是否高于或等于第二预设电压值的步骤之后,还包括:

如果所述第二实际电压值高于或等于所述第二预设电压值,则通过向第二指定开关器件发送开通信号控制所述第二指定开关器件导通,以使所述直流转换器以BUCK模式工作;

其中,所述第二指定开关器件位于所述第一电压端。

在一个可能的实现中,所述开通信号为高电平信号;所述关断信号为低电平信号;所述MCU控制所述MOSFET的方式为通过所述高电平信号或所述低电平信号驱动所述MOSFET打开或关闭。

在一个可能的实现中,所述关断状态的实现方式包括通过所述MOSFET内嵌的二极管截止反向电压的方式。

在一个可能的实现中,所述第一电压端为48V端子,所述第二电压端为12V端子。

在一个可能的实现中,所述第一预设电压值为24V,所述第二预设电压值为2.5V。

第二方面,提供了一种基于直流转换器的电路控制装置,所述直流转换器中设置有MCU、第一电压端、第二电压端、GND端、多个开关器件以及设置于多个所述开关器件上的MOSFET,其中,所述第一电压端的第一电压值大于所述第二电压端的第二电压值;所述装置应用于所述MCU;所述装置包括:

检测模块,用于在所述直流转换器通电时,检测所述第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于第一预设电压值;其中,所述第一预设电压值小于所述第一电压值;

控制模块,用于如果所述第一实际电压值低于所述第一预设电压值,则通过向所述MOSFET发送关断信号控制所述MOSFET处于关断状态,以使所述第一电压端、所述第二电压端以及所述GND端之间的电路不导通。

第三方面,本申请实施例又提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的第一方面所述方法。

第四方面,本申请实施例又提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述的第一方面所述方法。

本申请实施例带来了以下有益效果:

本申请实施例提供的一种基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备,能够在所述直流转换器通电时,检测所述第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于所述第一电压值的第一预设电压值,如果所述第一电压端处的第一实际电压值低于所述第一电压值的第一预设电压值,则通过向所述MOSFET发送关断信号控制所述MOSFET处于关断状态,以使所述第一电压端、所述第二电压端以及所述GND端之间的电路不导通,本方案中,通过MCU根据第一电压端处的实际电压值的检测结果,生成关断信号,该关断信号用以控制MOSFET处于关断状态,通过利用MCU控制MOSFET的开关,实现了控制防反MOSFET开关命令的发送时机,通过直流转换器的防反电路避免由于电池正负极接错导致电池或直流转换器损坏,能够防止因为直流转换器的各端由于错误接法导致直流转换器损坏。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的基于直流转换器的电路控制方法的流程示意图;

图2为本申请实施例提供的直流转换器的各种接法示例;

图3为本申请实施例提供的直流转换器的电路结构示意图;

图4为本申请实施例提供的一种基于直流转换器的电路控制装置的结构示意图;

图5为示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前,在汽车混动系统、电源转换器等领域中,经常会使用到直流转换器。例如,直流转换器可以将12V直流电转换为48V直流电用来给48V电池充电。通常的直流转换器上有48V端子、GND端子和12V端子。直流转换器的正常接法是48V接48V端子,电池负极接GND端子,12V接12V端子。如果和正常接法不一致,就很有可能导致电池或转换器损坏。

基于此,本申请实施例提供了一种基于直流转换器的电路控制方法、装置以及电子设备,通过该方法可以缓解由于直流转换器的接法问题导致直流转换器损坏的技术问题。

下面结合附图对本发明实施例进行进一步地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种基于直流转换器的电路控制方法的流程示意图。其中,直流转换器中设置有MCU、第一电压端、第二电压端、GND端、多个开关器件以及设置于多个开关器件上的MOSFET,其中,第一电压端的第一电压值大于第二电压端的第二电压值;方法应用于MCU。

如图1所示,该方法包括:

步骤S110,在直流转换器通电时,检测第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于第一预设电压值。

其中,第一预设电压值小于第一电压值。

步骤S120,如果第一实际电压值低于第一预设电压值,则通过向MOSFET发送关断信号控制MOSFET处于关断状态,以使第一电压端、第二电压端以及GND端之间的电路不导通。

作为一个示例,第一电压端为48V端子,第二电压端为12V端子。例如,如图2所示,直流转换器中设置有48V端子、12V端子与GND端子。图2中的第2、3、4和5种接法为错误接法。

对于直流转换器中的内部电路结构,示例性的,如图3所示,其中的Q1至Q12为开关控制晶体管,即上述的开关器件。

作为一个示例,上述第一预设电压值为24V。例如,对于图2中的第2种接法,直流转换器上电后,MCU检测到48V端电压低于24V,此时所有MOSFET都处于关断状态,由于Q3有个内嵌二极管,所以12V无法通过48V端子和GND导通,因为Q11有个内嵌二极管,所以48V无法通过12V端子和GND导通。

再例如,对于图2中的第3种接法,直流转换器上电后,MCU检测到48V端电压低于24V,此时所有MOSFET都处于关断状态,因为Q13有个内嵌二极管,所以48V无法通过GND端子和12V导通,因为Q3有个内嵌二极管,12V无法通过48V端子和12V端子导通,因为Q8有个内嵌二极管,所以48V无法通过GND端子和12V端子导通。

又例如,对于图2中的第4种接法,直流转换器上电后,MCU检测到48V端电压低于24V,此时所有MOSFET都处于关断状态,因为Q13有个内嵌二极管,所以48V无法通过GND端子和12V端子导通,12V无法通过12V端子和48V端子导通,因为Q8有个内嵌二极管,所以48V无法通过GND端子和12V端子导通。

再例如,对于图2中的第5种接法,直流转换器上电后,MCU检测到48V端电压低于24V,此时所有MOSFET都处于关断状态,因为Q13有个内嵌二极管,所以48V无法通过12V端子和48V端子导通,12V无法通过GND端子和48V端子导通,因为Q11有个内嵌二极管,所以48V无法通过12V端子和GND端子导通。

当然,在硬件上,MCU和开关器件等功率器件的驱动引脚必须连接正确,功率器件开关的逻辑必须和MCU发出的命令吻合。

通过用于主控制的MCU根据第一电压端处的实际电压值的检测结果,生成关断信号,该关断信号用以控制MOSFET的开关状态,通过利用MCU控制MOSFET开关,实现了控制防反MOSFET开关命令的发送时机,通过直流转换器的防反电路避免由于电池正负极接错导致电池或直流转换器损坏,例如能够防止48V端子、GND端子、12V端子因为非正常接法导致电池或转换器损坏。

下面对上述步骤进行详细介绍。

在一些实施例中,该方法还可以包括以下步骤:

步骤a),如果第一实际电压值高于或等于第一预设电压值,则检测第二电压端处的第二实际电压值是否高于或等于第二预设电压值;其中,第二预设电压值小于第二电压值;

步骤b),如果第二实际电压值低于第二预设电压值,则停止向若干个第一指定开关器件发送PWM,以使直流转换器停止工作;其中,第一指定开关器件与第一电压端连接。

作为一个示例,上述第二预设电压值为2.5V。例如,对于图2中的第6种接法,直流转换器上电后,48端电压是正常的,转换器开始BUCK工作,起初Q8和Q11还是关断状态,因为12V端子和GND端子接反,所以当转换器进行BUCK工作五秒后,检测后电感与Q8之间电压还是低于2.5V,此时MCU判定12V侧异常,停止给Q3、Q4发送PWM,转换器停止工作。

在一些实施例中,在上述步骤a)之后,该方法还可以包括以下步骤:

步骤c),如果第二实际电压值高于或等于第二预设电压值,则通过向第二指定开关器件发送开通信号控制第二指定开关器件导通,以使直流转换器以BUCK模式工作。

其中,第二指定开关器件位于第一电压端。

例如,对于图2中的第1种接法(正常接法),直流转换器上电后,MCU检测到48V端和12V端电压正常,MCU发送一个高电平给Q13,使Q13导通,然后转换器开始以BUCK模式工作以产生12V电压。

在一些实施例中,开通信号为高电平信号;关断信号为低电平信号;MCU控制MOSFET的方式为通过高电平信号或低电平信号驱动MOSFET打开或关闭。

本申请实施例中,主控制MCU模块产生一个高低电平的开关信号;MOSFET根据开关信号电平高低改变开关状态。也可以理解为,开关信号驱动MOSFET开关,实现控制防反MOSFET的开关。

在一些实施例中,关断状态的实现方式包括通过MOSFET内嵌的二极管截止反向电压的方式。本申请实施例中,采用利用MOSFET内嵌二极管截止反向电压的方式。

图4提供了一种基于直流转换器的电路控制装置的结构示意图。其中,所述直流转换器中设置有MCU、第一电压端、第二电压端、GND端、多个开关器件以及设置于多个所述开关器件上的MOSFET,其中,所述第一电压端的第一电压值大于所述第二电压端的第二电压值;所述装置应用于所述MCU。如图4所示,基于直流转换器的电路控制装置400包括:

第一检测模块401,用于在所述直流转换器通电时,检测所述第一电压端处的第一实际电压值是否高于或等于第一预设电压值;其中,所述第一预设电压值小于所述第一电压值;

第一控制模块402,用于如果所述第一实际电压值低于所述第一预设电压值,则通过向所述MOSFET发送关断信号控制所述MOSFET处于关断状态,以使所述第一电压端、所述第二电压端以及所述GND端之间的电路不导通。

在一些实施例中,该装置还包括:

第二检测模块,用于如果所述第一实际电压值高于或等于所述第一预设电压值,则检测所述第二电压端处的第二实际电压值是否高于或等于第二预设电压值;其中,所述第二预设电压值小于所述第二电压值;

停止模块,用于如果所述第二实际电压值低于所述第二预设电压值,则停止向若干个第一指定开关器件发送PWM,以使所述直流转换器停止工作;

其中,所述第一指定开关器件与所述第一电压端连接。

在一些实施例中,该装置还包括:

第二控制模块,用于如果所述第二实际电压值高于或等于所述第二预设电压值,则通过向第二指定开关器件发送开通信号控制所述第二指定开关器件导通,以使所述直流转换器以BUCK模式工作;

其中,所述第二指定开关器件位于所述第一电压端。

在一些实施例中,所述开通信号为高电平信号;所述关断信号为低电平信号;所述MCU控制所述MOSFET的方式为通过所述高电平信号或所述低电平信号驱动所述MOSFET打开或关闭。

在一些实施例中,所述关断状态的实现方式包括通过所述MOSFET内嵌的二极管截止反向电压的方式。

在一些实施例中,所述第一电压端为48V端子,所述第二电压端为12V端子。

在一些实施例中,所述第一预设电压值为24V,所述第二预设电压值为2.5V。

本申请实施例提供的基于直流转换器的电路控制装置,与上述实施例提供的基于直流转换器的电路控制方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。

本申请实施例提供的一种电子设备,如图5所示,电子设备500包括存储器501、处理器502,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例提供的方法的步骤。

参见图5,电子设备还包括:总线503和通信接口504,处理器502、通信接口504和存储器501通过总线503连接;处理器502用于执行存储器501中存储的可执行模块,例如计算机程序。

其中,存储器501可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口504(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。

总线503可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中,存储器501用于存储程序,所述处理器502在接收到执行指令后,执行所述程序,前述本申请任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器502中,或者由处理器502实现。

处理器502可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器502中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器502可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器501,处理器502读取存储器501中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。

对应于上述基于直流转换器的电路控制方法,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令,所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时,所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述基于直流转换器的电路控制方法的步骤。

本申请实施例所提供的基于直流转换器的电路控制装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,均可以参考上述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

再例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述基于直流转换器的电路控制方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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