[發明專利]一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統

在審

• 申請號: 202110977597.5
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113595054A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 文祚平;周振海
• 申請（專利權）人: 深圳市寶來威智能科技有限公司
• 主分類號: H02J1/06
• 分類號: H02J1/06;H03K17/041;H03K17/687
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 黃勇

本申請涉及一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統，屬于直流載波技術領域，其包括主控模塊、受控模塊和連接于主控模塊、受控模塊的電源總線，主控模塊包括控制單元、驅動單元和開關單元；控制單元電性連接于驅動單元，用于發出控制電源總線通斷的開關信號，并將電源總線開關信號傳輸到驅動單元；驅動單元電性連接于開關單元，用于根據電源總線開關信號發出驅動信號，從而控制開關單元的通斷；開關單元電性連接于電源總線的低壓側，用于接收驅動單元的驅動信號，并做出通斷動作，從而控制電源總線與受控模塊的通斷。本申請具有提高斬波型直流供電線路中控制元件的開關速度的效果。

技術領域

本申請涉及直流載波的領域，尤其是涉及一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統。

背景技術

控制系統一般由供電線路和通訊線路構成，其中供電線路和通訊線路互相獨立，在現場實施布設時，至少需要布設三條或更多的電線。而更多的電線會導致更高的造價和維護成本，同時也會導致更高的接線復雜度。

目前的直流載波技術方案主要分為調制型和斬波型兩種工作類型。現有的斬波型直流載波技術通過直流載波技術將通訊型號疊加到電源總線上，通過電源總線傳輸，只需兩條電線就能同時實現設備供電和通訊的需求。

針對上述中的相關技術，發明人認為現有的斬波型直流載波技術中控制元件通常設置于高電壓側，在目前的半導體技術下，相同成本的高電壓側電源器件內阻更大，開關速度更慢，控制電路也會更加復雜。

發明內容

為了提高斬波型直流供電線路中控制元件的開關速度，本申請提供一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統。

本申請提供的一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統采用如下的技術方案：

一種新型低壓直流大功率兩線制控制系統，包括主控模塊、受控模塊和連接于主控模塊、受控模塊的電源總線，所述主控模塊包括控制單元、驅動單元和開關單元；

所述控制單元，電性連接于所述驅動單元，用于發出控制所述電源總線 通斷的開關信號，并將所述電源總線開關信號傳輸到所述驅動單元；

所述驅動單元，電性連接于開關單元，用于根據所述電源總線開關信號發出驅動信號，從而控制所述開關單元的通斷；

所述開關單元，電性連接于所述電源總線的低壓側，用于接收所述驅動單元的驅動信號，并做出通斷動作，從而控制所述電源總線與所述受控模塊的通斷。

通過采用上述技術方案，在接收到電源總線開啟信號時，控制單元輸出驅動信號，將驅動信號輸出到驅動單元，經過驅動單元處理后，對開關單元進行驅動，從而實現控制電源總線的閉合，對受控模塊進行供電。當需要停止對受控模塊進行供電時，控制單元發出使能信號，為低電平信號時，將低電平關斷信號輸出到驅動單元，經過驅動單元處理后，對開關單元進行驅動實現斷開，從而使得電源總線切斷對受控模塊的供電。開關單元連接于電源總線的低壓側，低壓側控制能夠使開關單元中開關器件所需的額定內阻更小，從而會使得開關速度更快，供電反應速度也更加靈敏。

可選的，所述開關單元主要采用不少于一個的場效應管開關器件對所述電源總線進行控制，所述驅動單元對應所述開關單元采用場效應管驅動器。

通過采用上述技術方案，通過多個場效應管開關器件的設置，增大了電流的通斷能力；通過場效應管驅動器對多個場效應管開關器件驅動，控制場效應管開關器件的開關，從而實現控制電源總線開關。

可選的，所述控制單元與所述驅動單元之間電性連接有不少于一個的肖特基二極管，所述肖特基二極管用于將正反向壓降鉗制在二極管正向導通壓降以下。

通過采用上述技術方案，肖特基二極管一個導通，另一個則處于截止狀態，從而將正反向壓降鉗制在二極管正向導通壓降以下，進而起到保護電路的目的。

可選的，電源總線的正極與負極之間連接有不少于一個的瞬態二極管，所述瞬態二極管用于吸收浪涌功率，并將所述瞬態二極管兩極間的電壓箝位到安全值。