CN216121799U - 一种新型直流配电控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种新型直流配电控制电路，属于直流配电输出的电流检测和保护技术领域，解决如何设计一种低功耗、噪声小、安全性能高的直流配电控制电路的问题；本实用新型的电路采用集成式功率开关进行配电控制，其工作电流一般不超过5mA，功耗更低；不再使用继电器进行配电控制，配电控制过程安静，没有继电器触点通断产生的噪声；具备输出电流检测、过流保护和短路保护功能，用电更安全。
Description
技术领域
本实用新型属于直流配电输出的电流检测和保护技术领域，涉及一种新型直流配电控制电路。
背景技术
如图4所示，目前在传统直流配电控制电路中，直流电输出普遍采用继电器进行配电控制，在传统直流配电控制电路中，直流电输入正常时，根据用户选择，微处理器IO口会输出高电平或低电平，继电器K1吸合或关断，实现对直流电输出的控制。传统直流配电控制电路在进行配电控制时，需要吸合或关断继电器，大功率继电器存在线包驱动电流大的缺点，不能满足低功耗应用；在继电器触点通断过程中会产生噪声；没有输出过流保护和短路保护功能，在直流电输出发生过流或短路故障时，继电器容易损坏，用电不安全。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于如何设计一种低功耗、噪声小、安全性能高的直流配电控制电路。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种新型直流配电控制电路，包括：集成式功率开关Q1、光电耦合器E1、电阻R1、电流采样电阻R2、滤波电容C2、防反接二极管V1；所述的集成式功率开关Q1的4#引脚接直流电输入端；集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚连接在一起后再与滤波电容C2的一端连接，滤波电容C2的另一端接地；集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与滤波电容C2的连接公共点作为直流电输出端；集成式功率开关Q1的5#引脚与防反接二极管V1的阳极连接，防反接二极管V1的阴极与电流采样电阻R2的一端连接，电流采样电阻R2的另一端接地；防反接二极管V1的阴极与电流采样电阻R2的连接公共点作为电流采样信号输出端；集成式功率开关Q1的3#引脚与光电耦合器E1的4#引脚连接，光电耦合器E1的3#引脚接地，光电耦合器E1的1#引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为电源端，光电耦合器E1的2#引脚与微处理器IO口连接。
本实用新型的电路采用集成式功率开关进行配电控制，其工作电流一般不超过5mA，功耗更低；不再使用继电器进行配电控制，配电控制过程安静，没有继电器触点通断产生的噪声；具备输出电流检测、过流保护和短路保护功能，用电更安全。
作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括：续流二极管V2，所述的续流二极管V2与滤波电容C2并联且续流二极管V2的阳极接地。
作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括：二极管V3，所述的二极管V3的阳极作为直流电输入端，二极管V3的阴极与集成式功率开关Q1的4#引脚连接。
作为本实用新型技术方案的进一步改进，电源端所述的电源端的输入端电压为+3.3V或+5V直流电源。
本实用新型的优点在于：
本实用新型的电路采用集成式功率开关进行配电控制，其工作电流一般不超过5mA，功耗更低；不再使用继电器进行配电控制，配电控制过程安静，没有继电器触点通断产生的噪声；具备输出电流检测、过流保护和短路保护功能，用电更安全。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的一种新型直流配电控制电路的原理图；
图2是本实用新型实施例二的一种新型直流配电控制电路的原理图；
图3是本实用新型实施例三的一种新型直流配电控制电路的原理图；
图4是传统直流配电控制电路的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：
实施例一
如图1所示，直流电输入接集成式功率开关Q1的4#引脚，集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚经滤波电容C2接直流电输出，集成式功率开关Q1的3#引脚接光电耦合器E1的4#引脚，光电耦合器E1的3#引脚接地，集成式功率开关Q1的5#引脚经防反接二极管V1接电流采样电阻R2，同时输出电流采样信号至微处理器的AD采样电路，实现输出电流的实时检测，微处理器IO口接光电耦合器E1的2#引脚，+5V电源经电阻R1限流接至光电耦合器的1#引脚，当微处理器IO口输出低电平时，光电耦合器E1的4#引脚与3#引脚导通，集成式功率开关Q1的3#引脚接地，集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与4#引脚导通，直流电输出接通，当微处理器IO口输出高电平时，光电耦合器E1的4#引脚与3#引脚断开，集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与4#引脚断开，直流电输出关断。
直流配电控制电路中采用+3.3V电源代替+5V电源，与采用+3.3V电源供电的微处理器系统相兼容，实现直流配电控制的技术方案。
电路进行直流输出配电控制时，当直流电输入正常时，根据用户选择，微处理器IO口会输出高电平或低电平，控制集成式功率开关Q1关断或导通，实现对直流电输出的控制，假定集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚输出电流与5#引脚采样电流输出比例为N，当直流输出电流为Io时，集成式功率开关Q1的5#引脚采样电流输出为Io÷N，输出电流采样信号电压则为(Io÷N)×R2，当微处理器采样到该信号电压高于设定的保护值时，微处理器IO口输出高电平，光电耦合器E1的4#引脚与3#引脚断开，集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与4#引脚断开，直流电输出关断，实现过流保护，集成式功率开关Q1自动检测4#引脚与1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚的电压差，当直流电输出发生短路时，该电压差值高于集成式功率开关Q1内部的检测阈值，1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与4#引脚自动断开，直流电输出关断，实现短路保护。
本实用新型的电路采用集成式功率开关进行配电控制，其工作电流一般不超过5mA，功耗更低；不再使用继电器进行配电控制，配电控制过程安静，没有继电器触点通断产生的噪声；具备输出电流检测、过流保护和短路保护功能，用电更安全。
实施例二
如图2所示，在图1基础上增加了续流二极管V2，为感性负载关断时提供续流通路，二极管V2的正极接地，二极管V2的负极接至直流电输出。
实施例三
如图3所示，在图1的基础上增加了防反接二极管V3，防止直流电输入反接造成用电设备损坏，二极管V3的正极接直流电输入，二极管V3的负极接至集成式功率开关Q1的3#引脚。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种新型直流配电控制电路，其特征在于，包括：集成式功率开关Q1、光电耦合器E1、电阻R1、电流采样电阻R2、滤波电容C2、防反接二极管V1；所述的集成式功率开关Q1的4#引脚接直流电输入端；集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚连接在一起后再与滤波电容C2的一端连接，滤波电容C2的另一端接地；集成式功率开关Q1的1#引脚、2#引脚、6#引脚、7#引脚与滤波电容C2的连接公共点作为直流电输出端；集成式功率开关Q1的5#引脚与防反接二极管V1的阳极连接，防反接二极管V1的阴极与电流采样电阻R2的一端连接，电流采样电阻R2的另一端接地；防反接二极管V1的阴极与电流采样电阻R2的连接公共点作为电流采样信号输出端；集成式功率开关Q1的3#引脚与光电耦合器E1的4#引脚连接，光电耦合器E1的3#引脚接地，光电耦合器E1的1#引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为电源端，光电耦合器E1的2#引脚与微处理器IO口连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型直流配电控制电路，其特征在于，还包括：续流二极管V2，所述的续流二极管V2与滤波电容C2并联且续流二极管V2的阳极接地。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种新型直流配电控制电路，其特征在于，还包括：二极管V3，所述的二极管V3的阳极作为直流电输入端，二极管V3的阴极与集成式功率开关Q1的4#引脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型直流配电控制电路，其特征在于，电源端所述的电源端的输入端电压为+3.3V或+5V直流电源。
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2021
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