CN220830311U - 一种隔离浪涌电流电压的控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种隔离浪涌电流电压的控制电路，属于电源控制电路技术领域。控制电路包括电池组、驱动单元、三极管、电抗器、负载单元、RC吸收电路、第一二极管和第二二极管；电池组的正极与三极管的C极连接，驱动单元与三极管的G极连接，三极管的E极分别与RC吸收电路的第一端和第一二极管的输入端连接；第一二极管的输出端与电抗器的第一端连接，电抗器的第二端与负载单元的第一端连接；负载单元的第二端分别与第二二极管的输入端、RC吸收电路的第二端和电池组的负极连接；第二二极管的输出端与电抗器的第一端连接；RC吸收电路的输出端与电池组的负极连接。本申请避免了三极管被过高的浪涌电流和浪涌电压所击穿，提高控制电路的安全性。

Description

一种隔离浪涌电流电压的控制电路

技术领域

本申请属于电源控制电路技术领域，具体涉及一种隔离浪涌电流电压的控制电路。

背景技术

现实的应用电路中，不必要的浪涌电流或浪涌电压会对电路造成冲击，干扰电路的正常工作，在严重时还会直接毁坏电路中的元器件，使电路无法正常工作。产生浪涌电流或浪涌电压的根源是在开关电路断开瞬间，由于电感电容的存在，使电路中的电流逆向运行，造成开关元器件过压冲击并损坏。

传统的浪涌电流电压隔离解决方案是在开关端并(串)联RC吸收电路来减少过压冲击。但是在新能源的大功率逆变电源的控制电路中，由于蓄电池内阻很小，开关开通瞬间会产生很大的浪涌电流，且开关断开时有很高的反向冲击电压，而一般的元器件是难以承受过大的浪涌电流和过高的冲击电压的。可见，在有大电流运行的电路中，仅仅依靠上述RC吸收电路难以隔离或抑制过大的浪涌电流与过高的浪涌电压，电路的安全性较低。

实用新型内容

为此，本申请提供一种隔离浪涌电流电压的控制电路，有助于解决现有大功率逆变电源的控制电路大功率电路中，难以隔离抑制浪涌电流和浪涌电压的问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供的一种隔离浪涌电流电压的控制电路，包括：

电池组、驱动单元、三极管、电抗器、负载单元、RC吸收电路、第一二极管和第二二极管；

所述电池组的正极与三极管的C极连接，所述驱动单元与三极管的G极连接，所述三极管的E极分别与所述RC吸收电路的第一端和第一二极管的输入端连接；

所述第一二极管的输出端与所述电抗器的第一端连接，所述电抗器的第二端与所述负载单元的第一端连接；所述第一二极管用于隔离浪涌电流和浪涌电压；

所述负载单元的第二端分别与所述第二二极管的输入端、RC吸收电路的第二端和电池组的负极连接；所述第二二极管的输出端与所述电抗器的第一端连接；所述RC吸收电路的输出端与所述电池组的负极连接。

进一步地，所述RC吸收电路包括第一电阻和第一电容，所述三极管的E极分别连接第一电阻的第一端和第一电容的第一端；所述电池组的负极连接第一电阻的第二端和第一电容的第二端。

优选地，所述第一二极管和第二二极管均为大功率二极管。

优选地，所述第一二极管具体为隔离二极管。

优选地，所述第一二极管由多个并联的隔离二极管组成。

优选地，所述第二二极管具体为续流二极管。

优选地，所述三极管具体为高频大功率三极管。

优选地，所述电抗器具体为串联电抗器。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

通过本申请提供的一种隔离浪涌电流电压的控制电路，其包括电池组、驱动单元、三极管、电抗器、负载单元、RC吸收电路、第一二极管和第二二极管。本申请在控制电路中增加RC吸收电路和第一二极管，其中，三极管的E极分别与RC吸收电路的第一端和第一二极管的输入端连接，电抗器的第二端与负载单元的第一端连接；负载单元的第二端分别与第二二极管的输入端、RC吸收电路的第二端和电池组的负极连接。在上述控制电路结构下，当三极管的G极为低电平时，C极和E极断开，由于第一二极管的存在，这时存储在电抗器的电荷只能继续向负载单元供电并经第二二极管形成回路，阻断了电抗器的反向高压，避免了三极管被过高的浪涌电流和浪涌电压所击穿。同时，E极断开时的剩余少量电荷被连接在三极管E极与电池组负极之间的RC吸收电路所吸收，进一步提高了控制电路的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是隔离浪涌电流电压的控制电路结构图；

图2是传统的浪涌电流电压隔离电路结构图；

附图中：1-电池组、2-驱动单元、3-三极管、4-电抗器、5-负载单元、6-RC吸收电路、601-第一电阻、602-第一电容、7-第一二极管、8-第二二极管。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。

现有的电动车无线充电装置中通常包含无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块用于就通过电磁感应原理将来自交流电源的电能发送至无线接收模块，无线接收模块将电能存储至目标电车的电池。

请参阅图1～图2，图1是根据一示例性实施例示出的隔离浪涌电流电压的控制电路结构图，图2是传统的浪涌电流电压隔离电路结构图。如图1所示，一种隔离浪涌电流电压的控制电路，应用于新能源的大功率逆变电源，包括：电池组1、驱动单元2、三极管3、电抗器4、负载单元5、RC吸收电路6、第一二极管7和第二二极管8。其中，

电池组1的正极与三极管3的C极连接，驱动单元2与三极管3的G极连接，三极管3的E极分别与RC吸收电路6的第一端和第一二极管7的输入端连接；

第一二极管7的输出端与电抗器4的第一端连接，电抗器4的第二端与负载单元5的第一端连接；所述第一二极管7用于隔离浪涌电流和浪涌电压；

负载单元5的第二端分别与第二二极管8的输入端、RC吸收电路6的第二端和电池组1的负极连接；第二二极管8的输出端与电抗器4的第一端连接；RC吸收电路6的输出端与电池组1的负极连接。

进一步地，在一个实施例中，RC吸收电路6包括第一电阻601和第一电容602，三极管3的E极分别连接第一电阻601的第一端和第一电容602的第一端；电池组1的负极连接第一电阻601的第二端和第一电容602的第二端。

在图1和图2中，D1表示第一二极管，D2表示第二二极管，L表示电抗器，RF表示负载单元，R表示第一电阻，C表示第一电容。驱动单元为单片机。

参照图2所示，传统的浪涌电流电压隔离电路中，其包括电池组1、驱动单元2、三极管3、第二二极管8、电抗器4和负载单元5。其中，电池组1的正极与三极管3的C极连接，驱动单元2与三极管3的G极连接，三极管3的E极分别与第二二极管8的输出端和电抗器4的第一端连接；电抗器4的第二端与负载单元5的第一端连接，负载单元5的第二端分别与第二二极管8的输入端和电池组1的负极连接。

在传统的浪涌电流电压隔离电路中，在电池组1的正半周，由三极管3的G极触发高电平，电流正从三极管3的C极流经三极管3的E极和电抗器L向负载RF供电，通过电源负极回路流向电池组1的负极，并由内部流向电池正极完成第一回路。

在电池组1的负半周，由于三极管3的G极触发低电平，三极管3的C极和E极断开，这时存储在电抗器L的电荷一部分经第二二极管D2继续运动，另一部分则向三极管3的E极反冲，当三极管3承受不了反向冲击电压时，元器件损坏。

具体的，参照图1所示，与上述传统的浪涌电流电压隔离电路相比，在本申请提供的隔离浪涌电流电压的控制电路中，电池组1处于正半周时，由三极管3的E极输出电流，经第一二极管D1流向电抗器L，再经负载RF回到电池组1的负极完成第一回路。

电池组1处于负半周时，当三极管3G极为低电平时，C极和E极断开，这时存储在电抗器L的电荷只能继续向负载RF供电，经二极管D形成回路，由于第一二极管D1的存在，反向高压被阻断，这样就保护了三极管3不被电抗器L的浪涌电压和电流所击穿，实现对浪涌电流和浪涌电压的隔离。

同时，由于E极突然断开，E极剩余少量电荷被连接在E极与电池组1负极间的RC吸收电路6所吸收，可以进一步提高控制电路的安全性。

优选地，本实施例的第一二极管和第二二极管均为大功率二极管。

其中，第一二极管具体为隔离二极管，用于隔离电路中的浪涌电流和浪涌电压，避免三极管被损坏，提升电路整体的可靠性。

更进一步地，第一二极管由多个并联的隔离二极管组成，以适应大电流的电池组1。

优选地，本实施例的第二二极管具体为续流二极管，其用于在在电池组1的负半周时进行续流。

优选地，本实施例中的第一电容具体为无极性电容器。无极性电容器采用双层电容技术，将两个电极之间置入介质，通常采用聚丙烯等材质，使得电荷以及电场在两个电极之间均匀分布，因此无论将正/负极性连接到哪个电极，其电容效果不受影响。本申请将第一电容602设置无极性电容可以确保电容在吸收电荷时不受电极影响。

优选地，本实施例中的三极管3具体为高频大功率三极管。高频大功率三极管主要用于功率驱动电路、功率放大电路、通信电路的设备中。本申请将控制电路中的三极管设置高频大功率三极管，其工作电流大，可以很好地适用本申请的电池组1，提高电路的稳定性。

优选地，本实施例中的电抗器4具体为串联电抗器。电抗器也称电感器，而串联电抗器是指一种用来限制短路电流的电子装置。本申请将电抗器设置串联电抗器，可以限制电路短路时的电流大小，提高设备的安全性。

本申请在控制电路中增加RC吸收电路6和第一二极管7，其中，三极管的E极分别与RC吸收电路6的第一端和第一二极管7的输入端连接，电抗器4的第二端与负载单元5的第一端连接；负载单元5的第二端分别与第二二极管8的输入端、RC吸收电路6的第二端和电池组1的负极连接。在上述控制电路结构下，当三极管G极为低电平时，C极和E极断开，由于第一二极管7的存在，这时存储在电抗器4的电荷只能继续向负载单元5供电并经第二二极管8形成回路，阻断了电抗器4的反向高压，避免了三极管被过高的浪涌电流和浪涌电压所击穿。同时，E极断开时的剩余少量电荷被连接在三极管E极与电池组1负极之间的RC吸收电路6所吸收，进一步提高了控制电路的安全性。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，包括：

电池组、驱动单元、三极管、电抗器、负载单元、RC吸收电路、第一二极管和第二二极管；

所述电池组的正极与三极管的C极连接，所述驱动单元与三极管的G极连接，所述三极管的E极分别与所述RC吸收电路的第一端和第一二极管的输入端连接；

所述第一二极管的输出端与所述电抗器的第一端连接，所述电抗器的第二端与所述负载单元的第一端连接；所述第一二极管用于隔离浪涌电流和浪涌电压；

所述负载单元的第二端分别与所述第二二极管的输入端、RC吸收电路的第二端和电池组的负极连接；所述第二二极管的输出端与所述电抗器的第一端连接；所述RC吸收电路的输出端与所述电池组的负极连接。

2.根据权利要求1所述的隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，所述RC吸收电路包括第一电阻和第一电容，所述三极管的E极分别连接第一电阻的第一端和第一电容的第一端；所述电池组的负极连接第一电阻的第二端和第一电容的第二端。

3.根据权利要求2所述的隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，所述第一二极管具体为隔离二极管。

4.根据权利要求3所述的隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，所述第一二极管由多个并联的隔离二极管组成。

5.根据权利要求2所述的隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，所述第二二极管具体为续流二极管。

6.根据权利要求1所述的隔离浪涌电流电压的控制电路，其特征在于，所述电抗器具体为串联电抗器。