CN201766565U

CN201766565U - 电子功率开关

Info

Publication number: CN201766565U
Application number: CN2010202805178U
Authority: CN
Inventors: 陈春; 陈柏如
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-07-28

Abstract

一种电子功率开关，属于一种无触点直接驱动用电负载并实时监控负载及线路故障的电子功率开关。包括电子功率管电路、同步开关电路、负载短路或过载保护电路，以及电源正极、控制信号输入端口、接负载的输出端口、负载短路或过载信号输出端口。实现了无触点直接驱动负载，并能实时监控负载及线路故障，为检修和排除故障提供了可视性与方便性，提高了用电系统的安全及可靠性，免除了电磁继电器、保险丝等易损件。

Description

电子功率开关

技术领域

本实用新型是一种无触点直接驱动直流用电负载并实时监控负载及线路故障的电子功率开关。分负载(包括线路)短路保护、负载(包括线路)短路保护加负载(包括线路)动态开路故障自诊断两种。

背景技术

目前，各直流用电系统基本上采用机械触点开关、电磁触点开关、保险丝(熔断器)等对直流用电负载进行控制和保护，触点易烧蚀，可靠性差，故障率高，且无故障监控能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无触点直接驱动负载并能实时监控负载及线路故障的电子功率开关。

本实用新型包括：电子功率管电路，同步开关电路，负载短路或过载保护电路，其特征是：每个电子功率开关都设有电源正极，控制信号输入端口，接负载的输出端口，负载短路或过载信号输出端口；电子功率开关电路由功率半导体器件T1，电阻R1、R2组成；同步开关电路2由晶体管T2，电阻R3、R4组成；负载短路或过载保护电路由晶体管T3，电阻R5、R6，电容C1组成；T1的in接R1、R2的连接点；R2的另一端，R4的另一端，T1的V+，T2的e共同接电源正极V+；T2的b接R3、R4的连接点；R1、R3的另一端共同接控制信号输入端口A；T1的out接端口B；T3的b接R5、R6的连接点和电容C1的负极；T3的e、R6的另一端和电容C1的正极共同接T2的c；R5的另一端接T1的out；T3的c接负载短路或过载信号输出端口C；D1的正极接T3的c；D1的负极接T1的in；本实用新型的电子功率开关的基础上增加了由晶体管T4、电阻R7、R8组成的负载动态开路自诊断电路4，同时增设负载动态开路自诊断信号输出端口D和接电源负极的端口V-；T4的e接T1的out，T4的b接R7、R8的连接点；R8的另一端接T2的c端；R7的另一端接端口V-；T4的c接负载动态开路自诊断信号输出端口D。

本实用新型实现了无触点直接驱动负载，并能实时监控负载及线路故障，为检修和排除故障提供了可视性与方便性，提高了用电系统的安全及可靠性，免除了电磁继电器、保险丝等易损件。

附图说明

附图1是电子功率开关的方框图。

附图2是电子功率开关的电路原理图。

附图3是增加了负载(包括线路)动态开路的电子功率开关的方框图。

附图4是增加了负载(包括线路)动态开路的电子功率开关的电路原理图。

附图5是附图2的具体实施例。

附图6是附图4的具体实施例。

附图及其他申请文件中所用各电子原件的符号以及各接线端口标记的含义是：T1是半导体功率器件，T2-T4是晶体三极管及其编号，其中in是半导体功率器件的输入极，V+是半导体功率器件的电源极，out是半导体功率器件的输出极，e是晶体三极管的发射极，b是晶体三极管的基极，c是晶体三极管的集电极；R1-R8是电阻及其编号；C1是电容；D1是二极管及其编号；V+是电子功率开关的电源正极；V-是电子功率开关中的动态开路故障处理电路经稳压的负电源；A是电子功率开关控制信号输入端；B是电子功率开关接负载的输出端；C是负载短路或过载故障信号输出端；D是负载(包括线路)动态开路故障信号输出端。

具体实施方式

本实施例以控制汽车车灯为例加以说明。

附图5是附图2的具体实施例，图中的T1一般采用大功率半导体器件，根据负载功率大小，可采用一只或多只并联。T2、T3是小功率晶体三极管。外接的LED1(发绿光)是工作状态指示灯，LED2(发红光)是短路(或过载)故障指示灯。当半导体功率器件的输入端(A)通过控制开关K闭合时，半导体功率器件导通，从(B)端输出高电平驱动负载L1--Ln工作(L1--Ln可以是阻性或感性负载)，与此同时，同步开关电路(2)导通而向负载短路(或过载)保护电路(3)提供电源，使电路(3)处于待保护状态；当负载(包括线路)工作正常时，(B)端输出的高电平经电阻R01使LED1发绿光(一般正常状态用绿光指示)，此时(C)端无高电平LED2不亮。当负载或线路发生搭铁短路故障时，电路(3)立即工作而输出2路高电平，一路输出到电路(1)迫使半导体功率器件截止关断，(B)端输出为零；另一路由(C)端输出高电平经R02使LED2发红光(一般故障用红光指示)，(C)端输出的高电平同时触发报警电路报警。故障处理后，重新接通开关K，电子功率开关又恢复正常工作状态，反复使用而不会损坏。

附图6是附图4的具体实施例，图4是在图2的基础上增加了由T4、R7、R8组成的负载动态(指负载正在工作中)开路故障自诊断电路。图4和图2的相同部分的工作原理是一样的，在此不再重述，只对T4、R7、R8部分作一简单介绍。例如两只刹车灯工作正常时，半导体功率器件的管压降是一定的值(如0.5V)，T4不工作，端口(D)无高电平信号输出，LED1亮绿光；当其中一只刹车灯突然损坏，此时半导体功率器件的管压降下降了一半(如0.25V)，使T4的b极电位下降而导通，T4输出高电平故障信号到端口(D)，端口(D)的高电平故障信号经D02、R02使LED2亮红光，同时在端口(E)输出高电平故障信号触发报警电路报警；发生此故障时，电路(1)是正常工作的，LED1亮绿光，由于LED1和LED2同封装在一起，红光与绿光混合而亮橙色光(或黄色光)，这样设计便于区分短路和动态开路故障。

以上只是对本实用新型技术方案和实施例的描述，而不是对本申请技术方案的限定，显然实现本发明创造有多种形式，本领域的技术人员可以根据本申请权利要求所限定的内容和精神作出各种改进。

Claims

1.一种电子功率开关，包括电子功率管电路(1)，同步开关电路(2)，负载短路或过载保护电路(3)，其特征在于：①每个电子功率开关都设有电源正极(V+)，控制信号输入端口(A)，接负载的输出端口(B)，负载短路或过载信号输出端口(C)；②电子功率开关电路(1)由功率半导体器件(T1)，电阻(R1)、(R2)组成；同步开关电路(2)由晶体管(T2)，电阻(R3)、(R4)组成；负载短路或过载保护电路(3)由晶体管(T3)，电阻(R5)、(R6)，电容(C1)组成；③(T1)的(in)接(R1)、(R2)的连接点；(R2)的另一端，(R4)的另一端，(T1)的(V+)，(T2)的(e)共同接电源正极(V+)；(T2)的(b)接(R3)、(R4)的连接点；(R1)、(R3)的另一端共同接控制信号输入端口(A)；(T1)的(out)接端口(B)；(T3)的(b)接(R5)、(R6)的连接点和电容(C1)的负极；(T3)的(e)、(R6)的另一端和电容(C1)的正极共同接(T2)的(c)；(R5)的另一端接(T1)的(out)；(T3)的(c)接负载短路或过载信号输出端口(C)；(D1)的正极接(T3)的(c)；(D1)的负极接(T1)的(in)。

2.根据权利要求1所述的一种电子功率开关，其特征在于在电路中增设了由晶体管(T4)、电阻(R7)、(R8)组成的负载动态开路自诊断电路(4)，同时增设负载动态开路自诊断信号输出端口(D)和接电源负极的端口(V-)；(T4)的(e)接(T1)的(out)，(T4)的(b)接(R7)、(R8)的连接点；(R8)的另一端接(T2)的(c)端；(R7)的另一端接端口(V-)；(T4)的(c)接负载动态开路自诊断信号输出端口(D)。