CN109217861B - 一种基于mosfet阵列的高速电子开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，包括电阻R1、电容C2、二极管V15、可控硅V1和变压器T1，所述变压器T1的脚1连接电阻R13，电阻R13的另一端连接电容C5和电源端，变压器T1的脚7连接电阻R2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电阻R9、可控硅V1的控制极、可控硅V5的控制极和可控硅V9的控制极，本发明是基于MOSFET阵列的高速电子开关，能够通过阵列来提高电路的电压和电流。

Description

一种基于MOSFET阵列的高速电子开关
技术领域
本发明涉及一种电子开关，具体是一种基于MOSFET阵列的高速电子开关。
背景技术
电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元，至少包括一个可控的电子驱动器件，如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅、继电器等。但在实际使用过程中，电子开关主要是指触摸开关、感应开关、声控开关、无线开关等墙壁开关。
现有的的电子开关大多只能满足普通电压和电流的电路使用，而少数高电压、大电流的开关一般体积大，而且昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，包括电阻R1、电容C2、二极管V15、可控硅V1和变压器T1，所述变压器T1的脚1连接电阻R13，电阻R13的另一端连接电容C5和电源端，变压器T1的脚7连接电阻R2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电阻R9、可控硅V1的控制极、可控硅V5的控制极和可控硅V9的控制极，变压器T1的脚5连接二极管V15的阴极，变压器T1的脚3连接变压器T2的脚1，电阻R5的另一端连接电阻R1、可控硅V1的阴极、可控硅V5的阴极、可控硅V9的阴极、电阻R9的另一端、二极管V15的阳极和输出端output，电阻R1的另一端连接电容C2的另一端；
变压器T2的脚7连接电阻R3、电阻R7、电阻R6的另一端、电容C1、电阻R11、可控硅V2的控制极、可控硅V6的控制极和可控硅V10的控制极，变压器T2的脚5连接二极管V13的阴极，变压器T2的脚3连接变压器T3的脚1，电阻R2的另一端连接电容C1的另一端；
变压器T3的脚7连接电阻R4、电阻R8、电阻R7的另一端、电容C3、电阻R10、可控硅V3的控制极、可控硅V7的控制极和可控硅V11的控制极，变压器T3的脚5连接二极管V16的阴极，变压器T3的脚3连接变压器T4的脚1，电阻R3的另一端连接电容C3的另一端；
变压器T4的脚7连接电阻R8的另一端、电容C4、电阻R12、可控硅V4的控制极、可控硅V8的控制极和可控硅V12的控制极，变压器T4的脚5连接二极管V14的阴极，变压器T2的脚3连接MOS管V17的漏极，电阻R4的另一端连接电容C4的另一端，MOS管V17的源级接地，MOS管V17的栅极连接电阻R14和电容C6，电阻R14的另一端连接输入信号端；
可控硅V1的阳极连接可控硅V5的阳极、可控硅V9的阳极、可控硅V2的阴极、可控硅V6的阴极、可控硅V10的阴极、二极管V13的阳极和电阻R11的另一端，可控硅V2的阳极连接可控硅V6的阳极、可控硅V10的阳极、可控硅V3的阴极、可控硅V7的阴极、可控硅V11的阴极、二极管V16的阳极和电阻R10的另一端，可控硅V3的阳极连接可控硅V7的阳极、可控硅V11的阳极、可控硅V4的阴极、可控硅V8的阴极、可控硅V12的阴极、二极管V14的阳极和电阻R12的另一端，可控硅V4的阳极连接可控硅V8的阳极、可控硅V12的阳极和输入端input。
作为本发明的优选方案：所述电容C5的另一端接地。
作为本发明的优选方案：所述电容C6的另一端接地。
作为本发明的优选方案：所述电源端的电压为24V。
作为本发明的优选方案：所述输入信号端的输入信号为脉冲信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是基于MOSFET阵列的高速电子开关，能够通过阵列来提高电路的电压和电流。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，实施例1：本发明实施例中，一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，包括电阻R1-R4、电容C1-C4、二极管V15、可控硅V1和变压器T1，其中，电阻R1-R4与电容C1-C4组成RC滤波网络，能吸收可控硅断开后的电流，增加电路的稳定性，所述变压器T1的脚1连接电阻R13，电阻R13的另一端连接电容C5和电源端，变压器T1的脚7连接电阻R2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电阻R9、可控硅V1的控制极、可控硅V5的控制极和可控硅V9的控制极，变压器T1的脚5连接二极管V15的阴极，变压器T1的脚3连接变压器T2的脚1，电阻R5的另一端连接电阻R1、可控硅V1的阴极、可控硅V5的阴极、可控硅V9的阴极、电阻R9的另一端、二极管V15的阳极和输出端output，电阻R1的另一端连接电容C2的另一端；电阻R5能平均分配每个可控硅的电压；二极管V15让信号只能同一方向流通；电阻R9是脉冲电压的限流电阻同时能为可控硅控制端提供导通电压；
变压器T2的脚7连接电阻R3、电阻R7、电阻R6的另一端、电容C1、电阻R11、可控硅V2的控制极、可控硅V6的控制极和可控硅V10的控制极，变压器T2的脚5连接二极管V13的阴极，变压器T2的脚3连接变压器T3的脚1，电阻R2的另一端连接电容C1的另一端；电阻R6能平均分配每个可控硅的电压；二极管V13让信号只能同一方向流通；电阻R11是脉冲电压的限流电阻同时能为可控硅控制端提供导通电压；
变压器T3的脚7连接电阻R4、电阻R8、电阻R7的另一端、电容C3、电阻R10、可控硅V3的控制极、可控硅V7的控制极和可控硅V11的控制极，变压器T3的脚5连接二极管V16的阴极，变压器T3的脚3连接变压器T4的脚1，电阻R3的另一端连接电容C3的另一端；电阻R7能平均分配每个可控硅的电压；二极管V16让信号只能同一方向流通；电阻R10是脉冲电压的限流电阻同时能为可控硅控制端提供导通电压；
变压器T4的脚7连接电阻R8的另一端、电容C4、电阻R12、可控硅V4的控制极、可控硅V8的控制极和可控硅V12的控制极，变压器T4的脚5连接二极管V14的阴极，变压器T2的脚3连接MOS管V17的漏极，电阻R4的另一端连接电容C4的另一端，MOS管V17的源级接地，MOS管V17的栅极连接电阻R14和电容C6，电阻R14的另一端连接输入信号端；电阻R8能平均分配每个可控硅的电压；二极管V14让信号只能同一方向流通；电阻R12是脉冲电压的限流电阻同时能为可控硅控制端提供导通电压；
可控硅V1的阳极连接可控硅V5的阳极、可控硅V9的阳极、可控硅V2的阴极、可控硅V6的阴极、可控硅V10的阴极、二极管V13的阳极和电阻R11的另一端，可控硅V2的阳极连接可控硅V6的阳极、可控硅V10的阳极、可控硅V3的阴极、可控硅V7的阴极、可控硅V11的阴极、二极管V16的阳极和电阻R10的另一端，可控硅V3的阳极连接可控硅V7的阳极、可控硅V11的阳极、可控硅V4的阴极、可控硅V8的阴极、可控硅V12的阴极、二极管V14的阳极和电阻R12的另一端，可控硅V4的阳极连接可控硅V8的阳极、可控硅V12的阳极和输入端input。
变压器T1-T4脉冲电压初级串联，公用一个初边；MOS管V17通过一个信号导通后，24V电源才能通过脉冲变压器初边，在变压器上形成一个脉冲信号(上升沿、下降沿)，这样在可控硅V1-V12的控制端就有一个电压信号，所以能同时导通，且通过阵列能增加可控硅电路的电压和电流。
实施例2：在实施例1的基础上，本设计的MOS管V17的型号选择IRF750A，其采用TO-220封装，并且耐压值高达400V，耐电流值达到15A，性能优越，价格低廉，使用寿命长。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，包括电阻R1、电容C2、二极管V15、可控硅V1和变压器T1，其特征在于，所述变压器T1的脚1连接电阻R13，电阻R13的另一端连接电容C5和电源端，变压器T1的脚7连接电阻R2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电阻R9、可控硅V1的控制极、可控硅V5的控制极和可控硅V9的控制极，变压器T1的脚5连接二极管V15的阴极，变压器T1的脚3连接变压器T2的脚1，电阻R5的另一端连接电阻R1、可控硅V1的阴极、可控硅V5的阴极、可控硅V9的阴极、电阻R9的另一端、二极管V15的阳极和输出端output，电阻R1的另一端连接电容C2的另一端；
变压器T2的脚7连接电阻R3、电阻R7、电阻R6的另一端、电容C1、电阻R11、可控硅V2的控制极、可控硅V6的控制极和可控硅V10的控制极，变压器T2的脚5连接二极管V13的阴极，变压器T2的脚3连接变压器T3的脚1，电阻R2的另一端连接电容C1的另一端；
变压器T3的脚7连接电阻R4、电阻R8、电阻R7的另一端、电容C3、电阻R10、可控硅V3的控制极、可控硅V7的控制极和可控硅V11的控制极，变压器T3的脚5连接二极管V16的阴极，变压器T3的脚3连接变压器T4的脚1，电阻R3的另一端连接电容C3的另一端；
变压器T4的脚7连接电阻R8的另一端、电容C4、电阻R12、可控硅V4的控制极、可控硅V8的控制极和可控硅V12的控制极，变压器T4的脚5连接二极管V14的阴极，变压器T2的脚3连接MOS管V17的漏极，电阻R4的另一端连接电容C4的另一端，MOS管V17的源级接地，MOS管V17的栅极连接电阻R14和电容C6，电阻R14的另一端连接输入信号端；
可控硅V1的阳极连接可控硅V5的阳极、可控硅V9的阳极、可控硅V2的阴极、可控硅V6的阴极、可控硅V10的阴极、二极管V13的阳极和电阻R11的另一端，可控硅V2的阳极连接可控硅V6的阳极、可控硅V10的阳极、可控硅V3的阴极、可控硅V7的阴极、可控硅V11的阴极、二极管V16的阳极和电阻R10的另一端，可控硅V3的阳极连接可控硅V7的阳极、可控硅V11的阳极、可控硅V4的阴极、可控硅V8的阴极、可控硅V12的阴极、二极管V14的阳极和电阻R12的另一端，可控硅V4的阳极连接可控硅V8的阳极、可控硅V12的阳极和输入端input。
2.根据权利要求1所述的一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，其特征在于，所述电容C5的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，其特征在于，所述电容C6的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，其特征在于，所述电源端的电压为24V。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于MOSFET阵列的高速电子开关，其特征在于，所述输入信号端的输入信号为脉冲信号。
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