新能源汽车DC/DC转换器（低压供电）：结构原理详解+实物拆解+维修实用干货

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01DC-DC转换器的功能框图

在电动汽车的电力系统中，DC/DC转换器（直流-直流转换器）扮演着关键角色。它是连接高压动力系统与低压用电系统的“能量桥梁”。
从图中可以看出，动力电池的高压直流电经DC/DC转换器，转化为～14V的低压直流电，为12V低压电池供电，进而为车辆的低压用电设备（如车灯、仪表盘等）提供稳定电力。02 DCDC工作原理
其工作原理可以概括为 “高压直流→高压交流—（变压器）低压交流—（整流桥）低压直流” 四个步骤，如下图所示：
一、逆变（ DC—AC）控制芯片产生四路PWM信号，驱动全桥电路的四个功率开关管交替导通和关断。全桥逆变器的基本工作原理是通过交替打开和关闭四个开关器件，产生一个交变的输出电压。
正半周

• 开关状态：S1和S4导通，S2和S3关闭。
  
• 电流路径：电流从直流电源的正极通过S1、负载、S4流回直流电源的负极。
  
• 输出电压：负载上的电压为正极性。
  
  

负半周

• 开关状态：S2和S3导通，S1和S4关闭。
  
• 电流路径：电流从直流电源的正极通过S3、负载、S2流回直流电源的负极。
  
• 输出电压：负载上的电压为负极性。
  
  

注:S1和S2、S3和S4不能同时导通，否则上下桥臂直通!

这样，就将高压动力电池输入的直流电转换成了一个高频的交流方波电。二、变压与隔离这个高频交流方波被送入LLC谐振腔，通过谐振作用，使开关管在零电压条件下导通，极大降低了开关损耗。高频交流方波经过变压器（匝数比）降压。同时，变压器实现了高压侧与低压侧的电气隔离，保证了安全。三、整流（AC—DC）变压器次级输出的低压交流电，经输出整流电路（多采用同步整流MOSFET）转换后，可得到脉动直流电。四、滤波与输出脉动直流电能通过输出端的LC滤波单元（含电感与电容）实现平滑稳压，最终输出可供低压负载直接使用的14V直流电。
五、闭环反馈控制控制芯片通过采样电阻实时监测输出电压。将采样值与内部设定的基准值（如12V）进行比较。如果输出电压由于负载增加而降低，控制器就会增加PWM波的占空比（即开关管导通时间变长），让更多能量从高压侧传递到低压侧，从而使输出电压回升到12V。03DCDC结构示意图
一、外部结构
二、内部结构
04实物拆解分析
这里以比亚迪e5 DCDC转换器为例。一、高压直流输入
二、EMI抗干扰电路
高压直流输入后首先通过由保险丝、电感、电容等元件组成的EMI滤波电路，实现电磁干扰抑制。三、DC→AC
经过四个开关管构成的全桥电路，将高压直流电转换为高频的交流方波电。四、AC→AC
高压交流电经过变压器进行降压，变为低压交流电。
五、AC→DC
低压交流电经同步整流电路（8个场管）输出为～14V电压为小电池供电。05DCDC转换器的控制逻辑

新能源汽车由动力电池包的电能通过一个高压分线盒，由DCDC转换器将高压直流电转变为低压直流电，用于车端低压用电器，和低压蓄电池。DCDC转换器需要一个使能信号（允许工作，一般为12V高电平），整车处于上电OK，整车控制器开始输出12V使能信号，允许DCDC工作。北汽EV200控制原理图如下:
一、北汽EVDCDC转换器工作流程:1、整车On档上电或充电唤醒上电;2、动力电池完成高压系统预充电流程;3、VCU发给DC/DC变换器使能信号;4、DC/DC变换器开始工作。二、怎么判断DCDC转换器有没有工作？1.保证线束的正确连接2.用万用表测量一下输出电压3.上电测万用表电压，看小电池正负极电压是否在13.8-14V之间，若是DCDC正常，若不是检查一下是否有高压输入，保险是否烧蚀，使能脚是否有输入。06DCDC维修实用干货

首先通过诊断仪读取故障码，其次对DC/DC变换器低压端信号线各信号检测，再次对DC/DC变换器输入与输出进行检测，最后验证DC/DC总成是否损坏。

一、读取故障码

(1)连接诊断仪到OBD接口。

(2)启动车辆，读取故障码并将其记录下来。

二、因线束、插接器引起的故障诊断

(1)检查DC/DC转换器插接器的安装位置，线束以及插接器是否有磨损或腐蚀的现象。目测有问题的部件应进行清洁、维修或更换。

(2)连接诊断仪，点火开关置于“ON”位置，使用诊断仪读取故障码，并作记录。

(3)清除故障码后，如果再次出现了故障码，则检测或更换DC/DC转换器。      

三、检测低压蓄电池电压

(1)保证整车线束正常连接的情况下，上电前用万用表测量铅酸蓄电池电压，测量得知蓄电池电压为11～12.5V，结果正常。

(2)整车“ON”档上电，用万用表测量其电压，如果数值在13.8～14V之间，DC/DC正常工作。若测量结果仍为12.5V以内，可判断DC/DC转换器不正常工作。

如无电压则检查前机舱保险盒DC/DC低压供电端保险是否烧坏，如保险正常则检查供电端保险与插件供电端端脚线路是否导通。

四、检测连接器及低压熔断器是否正常

使用万用表欧姆档测量线束及熔断器电阻值，均在1Ω以内为正常，否则熔断器损坏，应予更换。

五、检测VCU向DC/DC输出的使能信号是否正常

检查DC/DC使能信号，拔下低压插件用万用表直流电压档测量使能信号端脚与蓄电池负极之间应有12V电压。

如无电压，则用万用表欧姆档测量使能信号端脚与整车控制器对应端脚之间是否导通。

六、检测高压熔丝是否熔断

使用万用表欧姆档分别测量高压熔断器两端电阻值，均在1Ω以内为正常。若为无穷大则熔断，应予更换。