CN208767783U - 放电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种放电装置，包括信号隔离装置、开关管、第一二极管、储能容器、放电电路和采样电路，信号隔离装置连接开关管的控制端和采样电路，开关管的第一端接地，开关管的第二端连接放电电路，放电电路连接母线和第一二极管的阴极，储能容器的第一端连接第一二极管与放电电路的公共端，储能容器的第二端连接开关管的第一端，采样电路连接第一二极管的阳极和储能容器的第二端。驱动控制器断电时，此时由于第一二极管反向截止，第一二极管阳极侧电压瞬间降为0V，采样电路采样到的电平为低电平，信号隔离装置导通从而控制开关管导通，母线—放电电路—开关管—接地端形成一个放电回路，可迅速将母线电能释放，放电速度快。

Description

放电装置

技术领域

本申请涉及充放电管理技术领域，特别是涉及一种放电装置。

背景技术

目前驱动控制器主板大都使用电解电容来稳定母线电压，工作时，为逆变模块提供稳定的母线电压。驱动控制器正常工作断电后，母线电容存储的大量电能需要长时间才能得到消耗，大大影响售后/实验更换控制器的效率，若售后/实验需要马上更换控制器，母线电能未消耗，很容易引发触电危险。传统的电路放电速度慢。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的电路放电速度慢的问题，提供一种放电速度快的放电装置。

一种放电装置，包括信号隔离装置、开关管、第一二极管、储能容器、放电电路和采样电路，所述信号隔离装置连接所述开关管的控制端和所述采样电路，所述开关管的第一端接地，所述开关管的第二端连接所述放电电路，所述放电电路连接母线和所述第一二极管的阴极，所述储能容器的第一端连接所述第一二极管与所述放电电路的公共端，所述储能容器的第二端连接所述开关管的第一端，所述采样电路连接所述第一二极管的阳极和所述储能容器的第二端。

上述放电装置，母线用于连接驱动控制器，驱动控制器上电时，采样电路采样到的电平为高电平，此时信号隔离装置截止，开关管处于断开状态，不对母线进行放电；驱动控制器断电时，储能容器作为母线储能器件维持母线电压，此时由于第一二极管反向截止，第一二极管阳极侧电压瞬间降为0V，采样电路采样到的电平为低电平，信号隔离装置导通从而控制开关管导通，母线—放电电路—开关管—接地端形成一个放电回路，可迅速将母线电能释放，放电速度快。

附图说明

图1为一个实施例中放电装置结构框图；

图2为另一个实施例中放电装置结构框图；

图3为又一个实施例中放电装置结构框图；

图4为又一个实施例中放电装置结构框图。

具体实施方式

在一个实施例中，如图1所示，一种放电装置，包括信号隔离装置110、开关管120、第一二极管、储能容器130、放电电路140和采样电路150，信号隔离装置110连接开关管120的控制端和采样电路150，开关管120的第一端接地，开关管120的第二端连接放电电路140，放电电路140连接母线和第一二极管的阴极，储能容器130的第一端连接第一二极管与放电电路140的公共端，储能容器130的第二端连接开关管120的第一端，采样电路150连接第一二极管的阳极和储能容器130的第二端。

具体地，在本实施例中，储能容器为储能电容，当采样电路采样到的电平为高电平时，信号隔离装置截止，开关管不导通，当采样电路采样到的电平为低电平时，信号隔离装置导通，开关管导通，第一二极管D3为钳位二极管，保证驱动控制器断电时第一二极管阳极侧电平即P1侧电平不受母线P级电压影响，使P1侧电平变化具有实时性，即断电瞬间P1电平就能掉到一个确定的电平(0V)，这样就能实时控制信号隔离装置导通，否则驱动控制器断电时，必须等母线电压消耗到一定电压时才能触发信号隔离装置导通，若母线电能未消耗，还容易引发触电危险，大大影响售后/实验更换控制器的效率，其中，第一二极管D3的反向耐压需大于母线P级电压。

上述放电装置，母线用于连接驱动控制器，驱动控制器上电时，采样电路采样到的电平为高电平，此时信号隔离装置截止，开关管处于断开状态，不对母线进行放电；驱动控制器断电时，储能容器作为母线储能器件维持母线电压，此时由于第一二极管反向截止，第一二极管阳极侧电压瞬间降为0V，采样电路采样到的电平为低电平，信号隔离装置导通从而控制开关管导通，母线—放电电路—开关管—接地端形成一个放电回路，可迅速将母线电能释放，放电速度快。

在一个实施例中，如图2所示，采样电路150包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻的第一端连接第一二极管的阳极，第一分压电阻的第二端连接第二分压电阻的第一端，第二分压电阻的第二端连接储能容器的第二端，第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接信号隔离装置。

具体地，驱动控制器上电时，采样电路通过第一分压电阻R6和第二分压电阻R7分得高电平，此时信号隔离装置截止，开关管Q1处于断开状态，不对母线P进行放电；驱动控制器断电时，储能电容C2作为母线储能器件维持母线电压，此时由于第一二极管D3反向截止，P1侧电压瞬间降为0V，采样电路通过第一分压电阻R6和第二分压电阻R7分得低电平，实时控制驱动信号隔离装置导通，控制开关管Q1导通，母线P—放电电路—开关管Q1—接地端形成一个放电回路，可迅速将母线电能释放。

在一个实施例中，放电电路包括放电电阻，放电电阻的第一端连接开关管的第二端，放电电阻的第二端连接第一二极管的阴极。

具体地，当采样电路采样到的电平为低电平时，实时控制驱动信号隔离装置导通从而控制开关管Q1导通，母线P—放电电阻R2—开关管Q1—接地端GND形成一个放电回路，可迅速将母线电能释放。

在一个实施例中，如图3所示，放电电路140还包括第二二极管，第二二极管的阳极连接放电电阻的第一端，第二二极管的阴极连接放电电阻的第二端。

具体地，第二二极管D1为续流二极管，第二二极管在开关管Q1关断瞬间为放电电阻R2提供续流回路避免突波电压的发生，保护放电电阻R2不被感应电压击穿或烧坏，其中，第二二极管D1的反向耐压需大于母线P级电压。

在一个实施例中，如图4所示，放电装置还包括下拉电阻和稳压二极管，下拉电阻的第一端连接信号隔离装置和开关管的控制端的公共端，下拉电阻的第二端接地，稳压二极管的阳极连接下拉电阻的第二端，稳压二极管的阴极连接下拉电阻的第一端。

具体地，R1为开关管Q1控制端下拉电阻，D2为稳压二极管，R1和D2的作用为保证信号隔离装置的输出驱动信号稳定，防止开关管的控制端误动作及动作电压过高造成开关管损坏。

在一个实施例中，信号隔离装置为驱动光耦，驱动光耦的初级侧连接采样电路，驱动光耦的次级侧连接开关管的控制端。

具体地，信号隔离装置为驱动光耦U1时，驱动光耦的初级侧管脚3连接采样电路，管脚1还用于接入外部电源+3.3V，驱动光耦的次级侧管脚5连接开关管Q1的控制端G，驱动光耦的次级侧管脚4接地，驱动光耦的次级侧管脚6还用于接入外部电源+15V。

在一个实施例中，放电装置还包括驱动电阻，驱动电阻的第一端连接驱动光耦的次级侧，驱动电阻的第二端连接开关管的控制端。

具体地，驱动电阻R3为开关管控制端驱动电阻，可根据不同的驱动光耦U1确定驱动电阻R3的阻值(其中，R3的取值范围不能超出驱动光耦的驱动能力)，可通过公式：计算驱动光耦能支持的最小开关管控制端极限流电阻的阻值。(V_CC为输出级的供电电压，V_OL为驱动光耦输出极限电流时的电压，I_OLPEAK为驱动光耦可输出的极限电流值)。

在一个实施例中，放电装置还包括限流电阻，限流电阻的第一端用于接入外部电源，限流电阻的第二端连接驱动光耦的初级端。

具体地，R5为驱动光耦U1初级侧限流电阻，根据选用驱动光耦调整合适阻值，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的驱动光耦。

在一个实施例中，放电装置还包括第一滤波电容和第二滤波电容，第一滤波电容与驱动光耦的初级侧并联；第二滤波电容的第一端连接驱动光耦的次级侧，第二滤波电容的第二端接地。

具体地，第一滤波电容C3、第二滤波电容C1为驱动信号滤波电容，作用为滤除高频干扰，保证输入和输出信号的可靠性。

在一个实施例中，开关管为NPN型三极管或NMOS管或绝缘栅双极型晶体管。

在一个详细的实施例中，如图4所示，放电装置包括限流电阻R5、驱动光耦U1、第一滤波电容C3、第二滤波电容C1、驱动电阻R3、下拉电阻R1、稳压二极管D2、开关管Q1、电容C2、放电电阻R2、续流二极管D1、钳位二极管D3、第一分压电阻R6和第二分压电阻R7，限流电阻的第一端用于接入外部电源，限流电阻的第二端连接驱动光耦的初级侧管脚1，驱动光耦的初级侧的管脚3连接采样电路，第一滤波电容与驱动光耦的初级侧并联，驱动光耦的次级侧的管脚6用于接入外部电源，驱动光耦的次级侧的管脚5连接驱动电阻的第一端，驱动光耦的次级侧的管脚4接地，驱动电阻的第二端连接开关管的控制端，开关管的第一端接地，开关管的第二端连接续流二极管的阳极和放电电阻的第一端，续流二极管和放电电阻并联，另一端连接母线和钳位二极管的阴极，储能容器的第一端连接母线，储能容器的另一端接地，第一分压电阻的第一端连接第一二极管的阳极，第一分压电阻的第二端连接第二分压电阻的第一端，第二分压电阻的第二端连接储能容器的第二端，第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接驱动光耦的初级侧，下拉电阻的第一端连接信号隔离装置和开关管的控制端的公共端，下拉电阻的第二端接地，稳压二极管的阳极连接下拉电阻的第二端，稳压二极管的阴极连接下拉电阻的第一端，第二滤波电容的第一端连接驱动光耦的次级侧，第二滤波电容的第二端接地。

上述放电装置，驱动控制器上电时，采样电路通过分压电阻R6、R7分得一个高电平，此时驱动光耦U1初级侧截止，开关管Q1处于断开状态，不对母线进行放电；驱动控制器断电时，C2作为母线储能电容维持母线电压，此时由于第一二极管D3反向截止，P1侧电压降为0V，采样电路通过分压电阻R6、R7分得一个低电平，驱动光耦U1初级侧二极管导通，次级侧导通，+15V通过Q1控制端G控制开关管开通，此时，母线P——放电电阻R2——开关管Q1——GND形成一个放电回路，迅速将母线电能释放，放电速度快，保证售后/实验人员的人身安全，提高更换控制器的效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种放电装置，其特征在于，包括信号隔离装置、开关管、第一二极管、储能容器、放电电路和采样电路，所述信号隔离装置连接所述开关管的控制端和所述采样电路，所述开关管的第一端接地，所述开关管的第二端连接所述放电电路，所述放电电路连接母线和所述第一二极管的阴极，所述储能容器的第一端连接所述第一二极管与所述放电电路的公共端，所述储能容器的第二端连接所述开关管的第一端，所述采样电路连接所述第一二极管的阳极和所述储能容器的第二端。

2.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，所述采样电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接所述第一二极管的阳极，所述第一分压电阻的第二端连接所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端连接所述储能容器的第二端，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述信号隔离装置。

3.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，所述放电电路包括放电电阻，所述放电电阻的第一端连接所述开关管的第二端，所述放电电阻的第二端连接所述第一二极管的阴极。

4.根据权利要求3所述的放电装置，其特征在于，还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述放电电阻的第一端，所述第二二极管的阴极连接所述放电电阻的第二端。

5.根据权利要求4所述的放电装置，其特征在于，所述第一二极管为钳位二极管，所述第二二极管为续流二极管。

6.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，还包括下拉电阻和稳压二极管，所述下拉电阻的第一端连接所述信号隔离装置和所述开关管的控制端的公共端，所述下拉电阻的第二端接地，所述稳压二极管的阳极连接所述下拉电阻的第二端，所述稳压二极管的阴极连接所述下拉电阻的第一端。

7.根据权利要求1所述的放电装置，其特征在于，所述信号隔离装置为驱动光耦，所述驱动光耦的初级侧连接所述采样电路，所述驱动光耦的次级侧连接所述开关管的控制端。

8.根据权利要求7所述的放电装置，其特征在于，还包括驱动电阻，所述驱动电阻的第一端连接所述驱动光耦的次级侧，所述驱动电阻的第二端连接所述开关管的控制端。

9.根据权利要求7所述的放电装置，其特征在于，还包括限流电阻，所述限流电阻的第一端用于接入外部电源，所述限流电阻的第二端连接所述驱动光耦的初级侧。

10.根据权利要求7所述的放电装置，其特征在于，还包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容与所述驱动光耦的初级侧并联；所述第二滤波电容的第一端连接所述驱动光耦的次级侧，所述第二滤波电容的第二端接地。