[發明專利]一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置

在審

• 申請號: 202210587537.7
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114944644A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 鄭友華;廖斐;鄭昕斌;姜峰;陳桃
• 申請（專利權）人: 福州丹諾西誠電子科技有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林怡然

1.一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，包括控制器、MOS驅動電路、MOS開關組件、繼電器驅動電路和大功率磁保持繼電器模塊；

所述控制器的輸入端與外部的開關信號電連接，所述控制器的輸出端分別與MOS驅動電路的輸入端和繼電器驅動電路的輸入端電連接，所述MOS驅動電路的輸出端與MOS開關組件的控制端電連接，所述MOS開關組件由多個MOS管相互并聯而成，所述繼電器驅動電路的輸出端與大功率磁保持繼電器模塊的控制端電連接；MOS開關組件與MOS驅動電路組成一MOS功率模塊，兩個以上的所述MOS功率模塊并聯構成冗余功率模塊組，所述冗余功率模塊組與可控制的大功率磁保持繼電器模塊串聯構成一種具有功能安全的高可靠新的拓撲結構。

2.根據權利要求1所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，所述MOS驅動電路包括驅動芯片U4，所述驅動芯片U4的第三引腳和控制器的輸入端電連接，所述驅動芯片U4的第四引腳與控制器的輸出端電連接；多個MOS管的柵極分別與驅動芯片U4的第五引腳電連接，多個MOS管的漏極相互電連接并與驅動芯片U4的第六引腳電連接，多個MOS管的源極相互電連接。

3.根據權利要求1所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，所述大功率磁保持繼電器模塊包括大功率磁保持繼電器K1，所述大功率磁保持繼電器K1的第一腳與電源正極電連接，所述大功率磁保持繼電器K1的第四腳與所述多個MOS管源極電連接，所述大功率磁保持繼電器K1的第五腳與負載電連接。

4.根據權利要求3所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，所述繼電器驅動電路包括繼電器閉合驅動電路和繼電器斷開驅動電路；

所述繼電器斷開驅動電路包括晶體管Q5、電阻R153、電阻R156、二極管D10和瞬態抑制二極管ZD4；

所述電阻R153一端與控制器的輸出端電連接，所述電阻R153另一端與晶體管Q5的柵極電連接，所述電阻R156一端分別與控制器的輸出端和晶體管Q5的柵極電連接，所述電阻R156另一端與晶體管Q5的源極電連接并接地，所述晶體管Q5的漏極與二極管D10的負極電連接，所述二極管D10的正極分別與瞬態抑制二極管ZD4一端和大功率磁保持繼電器K1的第二腳電連接，所述瞬態抑制二極管ZD4另一端接地；

所述繼電器閉合驅動電路包括晶體管Q7、電阻R163、電阻R164、二極管D12和瞬態抑制二極管ZD8；

所述電阻R163一端與控制器的輸出端電連接，所述電阻R163另一端與晶體管Q7的柵極電連接，所述電阻R164一端分別與控制器的輸出端和晶體管Q7的柵極電連接，所述電阻R164另一端與晶體管Q7的源極電連接并接地，所述晶體管Q7的漏極與二極管D12的負極電連接，所述二極管D12的正極分別與瞬態抑制二極管ZD8一端和大功率磁保持繼電器K1的第三腳電連接，所述瞬態抑制二極管ZD8另一端接地。

5.根據權利要求2所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，還包括電阻R91和電容C96；

所述驅動芯片U4的第八引腳分別與電阻R91的一端和電容C96的一端電連接，且所述驅動芯片U4的第八引腳作為并聯后的兩端中的一端；

所述驅動芯片U4的第六引腳分別與電阻R91的另一端、電容C96的另一端以及多個MOS管的漏極電連接。

6.根據權利要求2所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，每個MOS管的柵極均通過一電阻與驅動芯片U4的第五引腳電連接。

7.根據權利要求2所述的一種具有功能安全的大電流無火花車載通斷控制裝置，其特征在于，還包括電阻R94和電容C102；

所述電阻R94和電容C102相互串聯連接，且串聯連接后的兩端分別與多個MOS管的源極和漏極電連接。