[發(fā)明專利]一種高速小體積大電流輸出切換電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011255262.4
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112467961A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊躍平
• 申請（專利權(quán)）人: 海鷹企業(yè)集團(tuán)有限責(zé)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明公開一種高速小體積大電流輸出切換電路，屬于電子電路領(lǐng)域，包括DC/DC隔離電源模塊、光耦信號隔離模塊、MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊、MOSFET功率開關(guān)模塊；所述DC/DC隔離電源模塊的輸出端接至所述MOSFET預(yù)驅(qū)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(yù)驅(qū)動模塊，為其提供經(jīng)過光電隔離的控制信號；所述MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊的輸出端接至所述MOSFET功率開關(guān)模塊，為其提供MOSFET驅(qū)動信號。本發(fā)明采用扁平化元器件，使得電路整體體積更小，高度更低，重量更小。功率管驅(qū)動采用獨(dú)立的隔離電源模塊，使得功率管開關(guān)速度可以提高到10us級別，開關(guān)速度更快，開關(guān)損耗更低；輸出功率管采用多個(gè)低阻抗N溝道MOSFET并聯(lián)，損耗極低，無需采用額外散熱措施就能長時(shí)間連續(xù)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速小體積大電流輸出切換電路。

背景技術(shù)

低壓直流馬達(dá)在工業(yè)或軍事裝備領(lǐng)域被大量使用，低壓直流馬達(dá)的供電控制通常采用電磁繼電器或者是固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)。電磁繼電器具有成本低，簡單易用的優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)繼電器相比電磁繼電器，具有可靠性高、壽命長、開關(guān)速度快、噪聲小的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用在一些對成本不那么敏感的領(lǐng)域。

市面上常用固態(tài)繼電器，尤其是一些允許通過電流大的固態(tài)繼電器，體積都比較大，而且封裝好的固態(tài)繼電器內(nèi)部往往都有灌封膠，因此重量也比較重，在一些安裝空間受限，需要進(jìn)行板卡化設(shè)計(jì)的應(yīng)用場合往往不能滿足應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高速小體積大電流輸出切換電路，以解決背景技術(shù)中出現(xiàn)的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高速小體積大電流輸出切換電路，包括DC/DC隔離電源模塊、光耦信號隔離模塊、MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊、MOSFET功率開關(guān)模塊；

所述DC/DC隔離電源模塊將輸入的直流電壓調(diào)整為穩(wěn)定的12V輸出至所述MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊，并實(shí)現(xiàn)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(jìn)行光電隔離，傳輸給所述MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊；

所述MOSFET預(yù)驅(qū)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(guān)模塊，當(dāng)所述光耦信號隔離模塊不輸出信號時(shí)迅速關(guān)斷所述MOSFET功率開關(guān)模塊；

所述MOSFET功率開關(guān)模塊用于控制目標(biāo)功率電流的流通通路，導(dǎo)通時(shí)允許電流通過，截止時(shí)不允許電流通過。

可選的，所述DC/DC隔離電源模塊的輸出端接至所述MOSFET預(yù)驅(qū)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(yù)驅(qū)動模塊，為其提供經(jīng)過光電隔離的控制信號；所述MOSFET預(yù)驅(qū)動模塊的輸出端接至所述MOSFET功率開關(guān)模塊，為其提供MOSFET驅(qū)動信號。

可選的，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(gè)引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in+引腳，另一個(gè)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(gè)引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的輸出正極V_12V+，另一個(gè)引腳連接到所述DC/DC隔離電源U2的輸出負(fù)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(fù)極連接到所述DC/DC隔離電源U2的V_in-引腳。

可選的，所述光耦信號隔離模塊包括光耦器U1和限流電阻R1；