CN214380849U - 一种开关控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关控制电路，涉及汽车制造技术领域，应用于EPS控制器，包括一开关控制单元，包括多个第一场效应管，所述第一场效应管的源极和漏极连接至一三相电机的相线，且所述源极与漏极间并联有一第一二极管；所述第一场效应管的栅极通过并联第一电阻连接至一EPS控制器；所述第一场效应管的源极和栅极间连接有一第二二极管和第二电阻，且所述第二二极管与第二电阻并联。本实用新型的技术方案的有益效果在于：本技术方案创新性的采用MOSFET来替代机械继电器，去除了继电器吸合释放过程中的噪音，有效地较少了控制器空载时的耗电量，缩小了控制器的总体体积，且同时增加了控制器的稳定性，降低了控制器硬件成本。

Description

一种开关控制电路

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种开关控制电路。

背景技术

当前，电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)由于节能、空间小、易维修等优势逐渐替代了传统的液压转向系统，而EPS控制器通过一系列算法和判断最终输出合适的电流给电机，让电机带动方向盘转动。通常情况下，出于安全考虑，EPS控制器的设计中都会在电机相线上串入继电器等安全开关器件。

现有技术中，当驱动电机的场效应管发生击穿短路时，相继电器切断电机与控制器的连接，以防止电机因相间短路造成方向盘的卡死，然而，由于电机电流较大，相应的就需要选用体积较大的继电器才能满足使用需求，这造成了控制器体积的臃肿，使得控制器的占用空间变大，也增加了控制器的整体成本。

实用新型内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种开关控制电路，旨在解决现有技术中EPS控制器占用空间大，成本高昂的问题。

上述技术方案具体包括：

一种开关控制电路，应用于EPS控制器；其特征在于，包括：

一开关控制单元，所述开关控制单元中设置有多个第一场效应管；

针对每个所述第一场效应管，所述第一场效应管的源极连接至对应的一第二场效应管的源极，漏极连接至车辆的三相电机中对应的一根相线，栅极通过串联第一电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

每个所述第一场效应管的源极和漏极之间并联一第一二极管，所述源极通过所述第一二极管同样连接至所述三相电机的相线；

每个所述第一场效应管的源极和栅极之间并联一第二电阻以及一第二二极管。

优选的，所述第二二极管为双向稳压二极管。

优选的，还包括：

多个所述第二场效应管，针对每个所述第二场效应管：所述第二场效应管的漏极连接至一第一节点，所述第二场效应管的栅极通过串联第三电阻的方式分别连接至所述EPS控制器的控制端；

第三场效应管，所述第三场效应管的漏极连接至所述第一节点，所述第三场效应管的源极连接至一第四场效应管的源极，所述第三场效应管的栅极通过串联第四电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

所述第四场效应管的漏极连接至一外部电池，所述第四场效应管的栅极通过串联一第五电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

多个第五场效应管，针对每个所述第五场效应管：

所述第五场效应管的漏极连接至对应的所述第一场效应管的源极，源极接地，栅极通过串联第六电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端。

优选的，每个所述第二场效应管的源极与漏极之间分别并联有一第三二极管；

每个所述第三场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管；

每个所述第四场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管；以及

每个所述第五场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管。

优选的，每个所述第二场效应管的栅极和源极之间分别并联有一第七电阻和一第四二极管；

每个所述第三场效应管的栅极和源极之间分别并联有所述第七电阻和所述第四二极管；以及

每个所述第四场效应管的栅极和源极之间分别并联有所述第七电阻和所述第四二极管。

优选的，所述第四二极管为双向稳压二极管。

优选的，每个所述第五场效应管的栅极和源极之间分别并联有一第八电阻和一第五二极管。

优选的，所述第五二极管为肖基特二极管。

优选的，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管和所述第五场效应管均为N沟道场效应管。

本实用新型的技术方案的有益效果在于：本技术方案创新性的采用 MOSFET来替代机械继电器，去除了继电器吸合释放过程中的噪音，有效地较少了控制器空载时的耗电量，缩小了控制器的总体体积，且同时增加了控制器的稳定性，降低了控制器硬件成本。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型实施例的开关控制电路的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实用新型提供一种开关控制电路，应用于EPS控制器，其特征在于，包括：

一开关控制单元，开关控制单元中设置有多个第一场效应管1；

针对每个第一场效应管1，第一场效应管1的源极连接至对应的一第二场效应管2的源极，漏极连接至车辆的三相电机Q1中对应的一根相线，栅极通过并联第一电阻R1的方式连接至EPS控制器Q2的控制端；

每个第一场效应管1的源极和漏极之间并联一第一二极管A1，源极通过第一二极管A1同样连接至三相电机Q1的相线；

每个第一场效应管1的源极和栅极之间并联一第二电阻R2以及一第二二极管A2。

具体的，第一电阻R1的阻值为10KΩ。

具体的，第二二极管A2为双向稳压二极管。

具体的，三相电机Q1具有三根相线，因此本技术方案中的第一场效应管1，第一二极管A1，第二电阻R2和第二二极管A2均为三个。

在一种较优的实施例中，还包括：

多个第二场效应管2，针对每个第二场效应管2：第二场效应管2的漏极连接至一第一节点，栅极通过并联第三电阻R3的方式分别连接至EPS控制器Q2的控制端；

第三场效应管3，第三场效应管3的漏极连接至第一节点，第三场效应管3的源极连接至第四场效应管4的源极，第三场效应管3的栅极通过并联第四电阻R4的方式连接至EPS控制器Q2的控制端；

第四场效应管4的漏极连接至外部电池B，第四场效应管4的栅极通过并联第五电阻R5的方式连接至EPS控制器Q2的控制端；

多个第五场效应管5，针对每个第五场效应管5：

第五场效应管5的漏极分别连接至对应的第一场效应管1的源极，第五场效应管5的源极接地，第五场效应管5的栅极通过并联第六电阻R6的方式连接至EPS控制器Q2的控制端。

具体的，第四电阻R4的阻值为10KΩ。

具体的，第五电阻R5的阻值为10KΩ。

具体的，第二场效应管2和第五场效应管5均为三个。

具体的，第一场效应管1，第二场效应管2、第三场效应管3、第四场效应管4和第五场效应管5均为N沟道场效应管。

具体的，第二场效应管2、第三场效应管3、第四场效应管4和第五场效应管5组成的电路为第一场效应管1的控制电路。

在一种较优的实施例中，每个第二场效应管2、第三场效应管3、第四场效应管4和每个第五场效应管5的源极与漏极之间均并联有一第三二极管A3。

每个第二场效应管2的源极与漏极之间分别并联有第三二极管A3；

每个第三场效应管3的源极与漏极之间分别并联有第三二极管A3；

每个第四场效应管4的源极与漏极之间分别并联有第三二极管A3；以及

每个第五场效应管5的源极与漏极之间分别并联有第三二极管A3。

具体的，每个第二场效应管2、第三场效应管3、第四场效应管4和每个第五场效应管5的源极均连接至第三二极管A3的正极；

每个第二场效应管2、第三场效应管3、第四场效应管4和每个第五场效应管5的漏极均连接至第三二极管A3的负极。

在一种较优的实施例中，每个第二场效应管2的栅极和源极之间分别并联有第七电阻R7和第四二极管A4；

每个第三场效应管3的栅极和源极之间分别并联有第七电阻R7和第四二极管A4；以及

每个第四场效应管4的栅极和源极之间分别并联有第七电阻R7和第四二极管A4。

具体的，第七电阻R7和第四二极管A4互相并联。

具体的，第四二极管A4为双向稳压二极管。

在一种较优的实施例中，每个第五场效应管5的栅极和源极之间并联有第八电阻R8和第五二极管A5。

具体的，第八电阻R8和第五二极管A5以并联的方式连接在第五场效应管5的栅极和源极之间。

具体的，第五二极管A5为肖基特二极管。

进一步地，当控制器不工作或者出现故障时，EPS控制器Q2的控制端输出控制信号控制三个第一场效应管1断开。

具体的，三个第一场效应管1断开，防止三相电机Q1的三根相线之间短路形成一阻尼从而使得车辆方向盘卡死。

此时三相电机Q1的任意两根相线之间都不能流过电流。

进一步地，当EPS控制器Q2整车工作时，EPS控制器Q2的控制端输出控制信号控制三个第一场效应管1连通，三相电机Q1的每根相线都有正反向电流通过。

此时车辆的方向盘能够正常转动。

本实用新型的技术方案的有益效果在于：本技术方案创新性的采用 MOSFET来替代机械继电器，去除了继电器吸合释放过程中的噪音，有效地较少了控制器空载时的耗电量，缩小了控制器的总体体积，且同时增加了控制器的稳定性，降低了控制器硬件成本。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种开关控制电路，应用于EPS控制器，其特征在于，包括：

一开关控制单元，所述开关控制单元中设置有多个第一场效应管；

针对每个所述第一场效应管，所述第一场效应管的源极连接至对应的一第二场效应管的源极，漏极连接至车辆的三相电机中对应的一根相线，栅极通过串联第一电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

每个所述第一场效应管的源极和漏极之间并联一第一二极管，所述源极通过所述第一二极管同样连接至所述三相电机的相线；

每个所述第一场效应管的源极和栅极之间并联一第二电阻以及一第二二极管。

2.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述第二二极管为双向稳压二极管。

3.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，还包括：

多个所述第二场效应管，针对每个所述第二场效应管：所述第二场效应管的漏极连接至一第一节点，所述第二场效应管的栅极通过串联第三电阻的方式分别连接至所述EPS控制器的控制端；

第三场效应管，所述第三场效应管的漏极连接至所述第一节点，所述第三场效应管的源极连接至一第四场效应管的源极，所述第三场效应管的栅极通过串联第四电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

所述第四场效应管的漏极连接至一外部电池，所述第四场效应管的栅极通过串联一第五电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端；

多个第五场效应管，针对每个所述第五场效应管：

所述第五场效应管的漏极连接至对应的所述第一场效应管的源极，源极接地，栅极通过串联第六电阻的方式连接至所述EPS控制器的控制端。

4.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，每个所述第二场效应管的源极与漏极之间分别并联有一第三二极管；

每个所述第三场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管；

每个所述第四场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管；以及

每个所述第五场效应管的源极与漏极之间分别并联有所述第三二极管。

5.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，每个所述第二场效应管的栅极和源极之间分别并联有一第七电阻和一第四二极管；

每个所述第三场效应管的栅极和源极之间分别并联有所述第七电阻和所述第四二极管；以及

每个所述第四场效应管的栅极和源极之间分别并联有所述第七电阻和所述第四二极管。

6.根据权利要求5所述的开关控制电路，其特征在于，所述第四二极管为双向稳压二极管。

7.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，每个所述第五场效应管的栅极和源极之间分别并联有一第八电阻和一第五二极管。

8.根据权利要求7所述的开关控制电路，其特征在于，所述第五二极管为肖基特二极管。

9.根据权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管和所述第五场效应管均为N沟道场效应管。

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