CN109159748A - 用于汽车电器控制的固态继电器 - Google Patents

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刘成旭
李万霞
付建
刘华超
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Shanghai Hugong Auto Electric Co Ltd
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Shanghai Hugong Auto Electric Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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Abstract

一种固态继电器，用于汽车电器控制，该固态继电器包括：智能半导体高边芯片，电源输入端，该电源输入端与汽车供电电源的正极连接，驱动输出端连接外部汽车电器负载，反电势抑制电路，该反电势抑制电路由一组电容和大功率双向瞬态抑制二级管组成，该反电势抑制电路并联在电源输入端和驱动输出端，信号端连接外部汽车控制开关信号。

Description

用于汽车电器控制的固态继电器
技术领域
本发明属于汽车控制技术领域，特别涉及一种用于汽车电器控制的固态继电器。
背景技术
由于人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高，以及固态继电器的优点，很多在汽车上使用的电器都开始使用固态继电器来控制或者驱动。但是，由于固态继电器多用于灯、加热设备等阻性负载，对于电机等感性负载无能为力。如果汽车上使用的固态继电器无法抑制反电势，就可能威胁到整个系统的可靠性。
发明内容
本发明提供了一种用于汽车电器控制的固态继电器，目的在于解决现有固态继电器不适用汽车电器控制中电机类感性负载控制的问题。
本发明实施例之一，一种具有反电势抑制能力的汽车固态继电器，该固态继电器使用智能半导体高边芯片及外围器件组成的开关电路起到继电器的功能。
该固态继电器的电源输入端连接整车供电电源的正极，驱动输出端连接外部负载，信号端子连接外部开关信号。
固态继电器，还包括用于智能半导体高边芯片使能控制的开关信号转换电路。系统上电后，开关信号转换电路通过由是个二级管组成的桥式整流电路，将输入的电压差信号装换为对智能半导体高边芯片的使能控制信号。该开关信号转换电路，能在整个系统没有接地线的情况下，依然能准确控制智能半导体高边芯片的开通和关闭。
固态继电器，还包括一组由电容和大功率双向瞬态抑制二级管(TVS)组成的反电势抑制电路。由于整个固态继电器没有接地线，当外部负载为电机等感性负载时，负载关断的瞬间会产生很高的反电势。电容和大功率双向瞬态抑制二级管并联接在电源输入和驱动输出端，当发生反电势冲击时，电容和大功率双向瞬态抑制二级管能很好的吸收反电势的能量，将反电势钳位到一定的水平，保证整个系统的安全可靠。
本发明的具有反电势抑制能力的汽车固态继电器，实施例中的电路设计及应用，使得固态继电器可以通过抑制反电势来安全的驱动电机等感性负载，对现有汽车用固态继电器是个重要的贡献。同时，当固态继电器电路没有接地的情况下，也不影响固态继电器的控制作用。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
图1是本发明实施例中固态继电器电路原理框图。
图2是本发明实施例中固态继电器的电路原理详图。
具体实施方式
根据一个或者多个实施例，如图1所示，一种具有反电势抑制能力的汽车固态继电器，电源输入端连接整车供电电源的正极，驱动输出端连接外部负载，信号端子连接外部开关信号。
系统上电后，开关信号转换电路通过由是个二级管组成的桥式整流电路，将输入的电压差信号装换为对智能半导体高边芯片的使能控制信号。该开关信号转换电路，能在整个电路系统没有接地线的情况下，依然能准确控制智能半导体高边芯片的开通和关闭。
一组由电容和大功率双向瞬态抑制二级管(TVS)组成的反电势抑制电路并联接在电源输入和驱动输出端，当发生反电势冲击时，电容和大功率双向瞬态抑制二级管能很好的吸收反电势的能量，将反电势钳位到一定的水平，保证整个系统的安全可靠。
根据一个或者多个实施例，如图2所示。所述具有反电势抑制能力的汽车固态继电器，智能半导体高边芯片U1的电源端VCC连接电源输入端子PIN3，输出端OUTPUT连接驱动输出端子PIN5，C1与R4并联，连接开关信号1(sig1)和开关信号2(sig2)；两个双封装的二级管IC1和IC2组成一个全桥整流电路；C4/C5连接开关信号和整流之后的信号；C2连接电源正和智能半导体高边芯片U1的地脚；R5与R8并联，连接整流之后的信号和主芯片的地脚；R2和R6形成分压电路；R3连接分压之后的信号的主芯片使能脚；电容C3和大功率双向瞬态抑制二级管DT1并联接在智能半导体高边芯片U1的电源端VCC和输出端OUTPUT之间。智能半导体高边芯片U1可以采用ST公司的VN7004CLH。
值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (2)

1.一种固态继电器，用于汽车电器控制，该固态继电器包括：
智能半导体高边芯片，
电源输入端，该电源输入端与汽车供电电源的正极连接，
驱动输出端连接外部汽车电器负载，
反电势抑制电路，该反电势抑制电路由一组电容和大功率双向瞬态抑制二级管组成，该反电势抑制电路并联在电源输入端和驱动输出端，
信号端连接外部汽车控制开关信号。
2.根据权利要求1所述的固态继电器，其特征在于，所述固态继电器还包括信号转换电路，该信号转换电路包括一个由二级管组成的桥式整流电路，将输入固态继电器的电压差信号装换为对智能半导体高边芯片的使能控制信号。
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