[發明專利]一種高速小體積大電流輸出切換電路

在審

• 申請號: 202011255262.4
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112467961A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 熊躍平
• 申請（專利權）人: 海鷹企業集團有限責任公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092;H02M3/335
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

1.一種高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，包括DC/DC隔離電源模塊、光耦信號隔離模塊、MOSFET預驅動模塊、MOSFET功率開關模塊；

所述DC/DC隔離電源模塊將輸入的直流電壓調整為穩定的12V輸出至所述MOSFET預驅動模塊，并實現輸出級和輸入級之間電氣隔離；

所述光耦信號隔離模塊對輸入的控制信號進行光電隔離，傳輸給所述MOSFET預驅動模塊；

所述MOSFET預驅動模塊將所述光耦信號隔離模塊輸出的信號傳輸給所述MOSFET功率開關模塊，當所述光耦信號隔離模塊不輸出信號時迅速關斷所述MOSFET功率開關模塊；

所述MOSFET功率開關模塊用于控制目標功率電流的流通通路，導通時允許電流通過，截止時不允許電流通過。

2.如權利要求1所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述DC/DC隔離電源模塊的輸出端接至所述MOSFET預驅動模塊，為其提供工作電源；所述光耦信號隔離模塊的輸出端接至所述MOSFET預驅動模塊，為其提供經過光電隔離的控制信號；所述MOSFET預驅動模塊的輸出端接至所述MOSFET功率開關模塊，為其提供MOSFET驅動信號。

3.如權利要求1所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述DC/DC隔離電源模塊包括DC/DC隔離電源U2，輸入濾波電容C1和輸出濾波電容C2；

所述輸入濾波電容C1的一個引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in+引腳，另一個引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in-引腳；

所述輸出濾波電容C2的一個引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的輸出正極V_12V+，另一個引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的輸出負極V_12V-；

外部輸入的直流電源正極連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in+引腳，負極連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in-引腳。

4.如權利要求3所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述光耦信號隔離模塊包括光耦器U1和限流電阻R1；

所述限流電阻R1的一個引腳連接到所述光耦器U1的輸入端陽極，另一個引腳連接外部輸入控制信號的正極，外部輸入控制信號的負極連接到所述光耦器U1的輸入端陰極，所述DC/DC隔離電源U2的輸出正極V_12V+連接到所述光耦器U1的輸出端集電極。

5.如權利要求4所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述MOSFET預驅動模塊包括限流電阻R3、下拉電阻R2和關斷三極管T2；

所述限流電阻R3的一端連接所述關斷三極管T2的基極，另一端連接所述關斷三極管T2的發射極；

所述下拉電阻R2的一端連接所述關斷三極管T2的基極，另一端連接所述關斷三極管T2的集電極；

所述關斷三極管T2的基極連接所述光耦器U1的輸出端發射極。

6.如權利要求5所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述MOSFET功率開關模塊包括N溝道MOSFET T1和N溝道MOSFET T3；

所述N溝道MOSFET T1的源極連接所述N溝道MOSFET T3的源極，所述N溝道MOSFET T1的柵極連接所述N溝道MOSFET T3的柵極，所述N溝道MOSFET T1的漏極和所述N溝道MOSFET T3的漏極均連接到VBAT，VBAT表示外部輸入的需要進行開關切換控制的電源正極，

所述N溝道MOSFET T1的源極連接所述DC/DC隔離電源U2的輸出負極V_12V-和所述關斷三極管T2的集電極，柵極連接所述關斷三極管T2的發射極；所述N溝道MOSFET T3的源極連接所述DC/DC隔離電源U2的輸出負極V_12V-和所述關斷三極管T2的集電極，柵極連接所述關斷三極管T2的發射極。

7.如權利要求6所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述N溝道MOSFET T1和所述N溝道MOSFET T3是同型號。

8.如權利要求1所述的高速小體積大電流輸出切換電路，其特征在于，所述直流電壓的范圍為9～32V。