適用多源直流固態(tài)繼電器及其驅(qū)動(dòng)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種適用多源直流固態(tài)繼電器及其驅(qū)動(dòng)方法，包括用于連接外部開關(guān)的控制端、連接外部電源正極的電源端、用于連接外部負(fù)載的繼電器輸出端、用于接地和連接外部電源負(fù)極的接地端，延時(shí)IC的輸入端經(jīng)電阻R1與控制端連接，延時(shí)IC的接地端接地，延時(shí)IC的輸入端分別經(jīng)電容C1和穩(wěn)壓管D1接地，其中穩(wěn)壓管D1陰極與延時(shí)IC的輸入端連接；延時(shí)IC的輸出端連接功率開關(guān)電路的輸入端，功率開關(guān)電路的輸出端連接MOS管單元的柵極，MOS管單元的漏極連接于電源端，MOS管單元的源極連接于輸出端；控制端依次經(jīng)二極管D2、電阻R2和電容C2與繼電器輸出端連接；電容C2經(jīng)功率開關(guān)電路與MOS管單元的柵極連接。本發(fā)明專利技術(shù)保證外部電源供電不穩(wěn)時(shí)，其內(nèi)部仍能夠正常工作。

Multi source DC solid state relay and driving method thereof

The invention provides a method for multiple DC solid state relay and its driving method, including power is used to control the external connection terminal of the switch, connect the external positive power supply terminal, relay output for connection to an external load terminal, for grounding grounding and connection to an external power source anode, input delay IC through the resistor R1 and control end connection, delay IC grounding grounding, input delay IC respectively through a capacitor C1 and a voltage stabilizing tube D1 grounding, the voltage regulator tube D1 cathode and delay IC is connected to the input end of the output end of the IC connection; delay power switch circuit to the input of the power output end of the switch circuit is connected with the MOS tube the unit gate drain is connected to a power supply terminal MOS pipe unit, MOS pipe unit source connected to the output end; the control end sequentially through the diode D2, a resistor R2 and a capacitor C2 and a relay connected with the output end of power; Gate connection of capacity C2 through power switch circuit and MOS tube unit. When the power supply of the external power supply is not stable, the interior of the external power supply can still work normally.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
適用多源直流固態(tài)繼電器及其驅(qū)動(dòng)方法
本專利技術(shù)屬于固態(tài)繼電器控制領(lǐng)域，具體涉及一種適用多源直流固態(tài)繼電器及其驅(qū)動(dòng)方法。
技術(shù)介紹
隨著汽車技術(shù)的電子化和智能化，現(xiàn)代車用繼電器采用大功率MOS管取代傳統(tǒng)觸點(diǎn)式的繼電器已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，而對(duì)于如何驅(qū)動(dòng)MOS功率管的柵極是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。中國(guó)專利【CN2011104291820一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器】采用磁隔離技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)大功率MOS管，其缺點(diǎn)是適應(yīng)電壓范圍較窄，尤其不能短時(shí)中斷供電，否則繼電器不能正常開啟和關(guān)閉。另外需要用到隔離變壓器和振蕩電路，不僅復(fù)雜而且成本較高。中國(guó)專利【CN201420754598起動(dòng)機(jī)用電子起動(dòng)繼電器】采用成品自舉專用IC來(lái)驅(qū)動(dòng)MOS管。其缺點(diǎn)也是不能適應(yīng)短時(shí)的電源中斷情況。其次成本也較高。而傳統(tǒng)的觸點(diǎn)式電磁繼電器就沒(méi)有這種缺點(diǎn)，這種問(wèn)題如果得不到很好的解決，用戶體驗(yàn)不好，無(wú)觸點(diǎn)繼電器就很難推廣開來(lái)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種適用多源直流固態(tài)繼電器及其驅(qū)動(dòng)方法，保證外部電源供電不穩(wěn)時(shí)，其內(nèi)部仍能夠正常工作。本專利技術(shù)提供了一種適用多源直流固態(tài)繼電器，其特征在于：它包括用于連接外部開關(guān)的控制端、用于連接外部電源正極的電源端、用于連接外部負(fù)載的繼電器輸出端、用于接地和連接外部電源負(fù)極的接地端，延時(shí)IC的輸入端經(jīng)電阻R1與控制端連接，延時(shí)IC的接地端接地，延時(shí)IC的輸入端分別經(jīng)電容C1和穩(wěn)壓管D1接地，其中穩(wěn)壓管D1陰極與延時(shí)IC的輸入端連接；延時(shí)IC的輸出端連接功率開關(guān)電路的輸入端，功率開關(guān)電路的輸出端連接MOS管單元的柵極，MOS管單元的漏極連接于電源端，MOS管單元的源極連接于輸出端；控制端依次經(jīng)二極管D2、電阻R2和電容C2與繼電器輸出端連接；電容C2經(jīng)功率開關(guān)電路與MOS管單元的柵極連接。所述功率開關(guān)電路包括三極管Q2、Q3、Q4、PMOS管Q1；MOS管單元包括NMOS管Q5；延時(shí)IC的輸出端分別經(jīng)第一分壓電阻和第二分壓電阻接地；三極管Q2的基極與第一分壓電阻連接，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極與PMOS管Q1的柵極連接；三極管Q3的基極與第二分壓電阻連接；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極分別與NMOS管Q5的漏極和三極管Q4的基極連接；三極管Q4的發(fā)射極接地；三極管Q4的集電極與NMOS管Q5的柵極連接；電源端與NMOS管Q5的漏極連接，輸出端與NMOS管Q5的源極連接，NMOS管Q5的柵極與PMOS管Q1的漏極連接，NMOS管Q5的源極和柵極通過(guò)穩(wěn)壓管D4連接；PMOS管Q1的源極連接于電阻R2和電容C2之間；PMOS管Q1的柵極經(jīng)穩(wěn)壓管D3與其源極連接；PMOS管Q1的柵極與電源端連接所述電阻R1和電容C1的時(shí)間常數(shù)大于電阻R2和電容C2的時(shí)間常數(shù)，即延時(shí)IC正常工作時(shí)間晚于C2充滿電的時(shí)間。所述第一分壓電阻包括電阻R4和電阻R5，延時(shí)IC經(jīng)電阻R4和電阻R5接地，三極管Q2的基極連接于R4和電阻R5之間。所述第二分壓電阻包括電阻R7和電阻R8，延時(shí)IC經(jīng)電阻R7和電阻R8接地，三極管Q3的基極連接于R7和電阻R8之間。本專利技術(shù)提供了一種適用多源直流固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于包括以下步驟：a.外部開關(guān)閉合后，外部電源分別為電容C1和電容C2充電；b.電容C1充滿電后，延時(shí)IC正常工作，其輸出端輸出高電位，功率開關(guān)單元為導(dǎo)通狀態(tài)，電容C2放電導(dǎo)通MOS管單元，即固態(tài)繼電器受控導(dǎo)通外部負(fù)載得電工作；c.在繼電器導(dǎo)通過(guò)程中，當(dāng)電源電壓低于電容C2充滿電時(shí)的電壓時(shí)，由電容C2為功率開關(guān)單元供電保證其電壓穩(wěn)定；d.當(dāng)外部電源出現(xiàn)瞬間過(guò)零時(shí)段，電容C1放電維持延時(shí)IC的輸出端輸出高電位，保持步驟b中固態(tài)繼電器受控導(dǎo)通狀態(tài)。上述技術(shù)方案還包括以下步驟：e.當(dāng)外部開關(guān)由通轉(zhuǎn)為斷開時(shí)，延時(shí)IC停止供電，延時(shí)IC的輸出端輸出低電位，功率開關(guān)單元變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，則MOS管單元變成截止?fàn)顟B(tài)；即固態(tài)繼電器受控關(guān)閉，外部負(fù)載失電退出工作；f.當(dāng)外部開關(guān)閉合時(shí)間超過(guò)延時(shí)IC的設(shè)定時(shí)間時(shí)，延時(shí)IC的輸出端自動(dòng)由高電位轉(zhuǎn)為低電位，功率開關(guān)單元變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，則MOS管單元變成截止?fàn)顟B(tài)；即固態(tài)繼電器受延時(shí)時(shí)間控制而關(guān)閉，外部負(fù)載退出工作。上述技術(shù)方案還包括以下步驟g.外部開關(guān)一端連接外部電源正極，另一端連接控制端；外部電源正極連接與電源端，負(fù)極連接接地端；外部負(fù)載一端連接輸出端，另一端連接接地端；h.在外部開關(guān)未閉合前，延時(shí)IC未供電，延時(shí)IC的輸出端為低電位，功率開關(guān)單元為關(guān)閉狀態(tài)，則MOS管單元呈截止?fàn)顟B(tài)。。車用電器的供電一般都是蓄電池，但有時(shí)會(huì)用到臨時(shí)起動(dòng)電源，例如車輛出廠前的調(diào)試，或者低溫起動(dòng)不了時(shí)會(huì)用到起動(dòng)用整流柜等等情況，其電源特性與蓄電池相去甚遠(yuǎn)，主要表現(xiàn)在其中的紋波非常大，尤其是單相起動(dòng)電源，其電流和電壓短時(shí)會(huì)降至接近0V。在繼電器導(dǎo)通過(guò)程中，由于二極管D2的阻斷作用，當(dāng)電源電壓低于起始瞬間電容C2充滿電時(shí)的電壓時(shí)，就與外界隔離，由電容C2為電路內(nèi)的三極管供電，為三極管提供穩(wěn)定的電壓，保證繼電器內(nèi)部能照常工作。當(dāng)單相電源有瞬間的過(guò)零時(shí)段，由于電容C1的儲(chǔ)能作用，使得延時(shí)IC可維持輸出高電位，整個(gè)電路能照常工作。因R1C1的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于R2C2的時(shí)間常數(shù)，也就是說(shuō)延時(shí)IC開始正常工作時(shí)間遠(yuǎn)晚于C2充滿電的時(shí)間，即當(dāng)延時(shí)IC工作時(shí)，電容C2必定為充滿電的狀態(tài)，以保證電源電壓不穩(wěn)時(shí)，電路的正常運(yùn)作，從而達(dá)到適用多源應(yīng)用的目的。當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)間超過(guò)延時(shí)IC的時(shí)間時(shí)，延時(shí)IC的輸出端將自動(dòng)由高電位轉(zhuǎn)為低電位，使得NMOS管Q5截止斷電，該功能的作用在于當(dāng)開關(guān)K出現(xiàn)意外粘連脫不開時(shí)，限制了繼電器的輸出，使得負(fù)載不會(huì)因此而燒毀。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)示意圖；圖2是本專利技術(shù)使用示意圖；圖3是單相起動(dòng)電源起動(dòng)時(shí)的電壓電流曲線圖4是正常的蓄電池電源起動(dòng)時(shí)的電壓電流曲線具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，便于清楚地了解本專利技術(shù)，但它們不對(duì)本專利技術(shù)構(gòu)成限定。如圖1所示，本專利技術(shù)提供了一種適用多源直流固態(tài)繼電器，連接有外部電源B、外部開關(guān)K、外部負(fù)載L，外部電源正極連接電源端，負(fù)極連接接地端；外部開關(guān)一端連接外部電源正極，另一端連接控制端；外部負(fù)載一端連接于輸出端，另一端連接接地端；其中延時(shí)IC的輸入端經(jīng)電阻R1與連接有外部開關(guān)的控制端P3連接，電源端P4端與外部電源B正極連接，外部負(fù)載L的一端、延時(shí)IC的接地端、電源B負(fù)極與接地端P1連接，延時(shí)IC的輸入端分別經(jīng)電容C1和穩(wěn)壓管D1與接地端P1連接，其中穩(wěn)壓管D1陰極與延時(shí)IC的輸入端連接；延時(shí)IC的輸出端分別經(jīng)第一分壓電阻和第二分壓電阻接地；三極管Q2的基極與第一分壓電阻連接，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R6與PMOS管Q1的柵極連接；三極管Q3的基極與第二分壓電阻連接；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極分別與三極管Q4的基極連接和經(jīng)電阻R9與NMOS管Q5的漏極連接；三極管Q4的發(fā)射極連接接地端P1；三極管Q4的集電極經(jīng)電阻R11與NMOS管Q5的柵極連接；控制端P3依次經(jīng)二極管D2、電阻R2和電容C2與輸出端P2連接；開關(guān)的P4端與NMOS管Q5的漏極連接，負(fù)載的P2端與NMOS管Q5的源極本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種適用多源直流固態(tài)繼電器，其特征在于：它包括用于連接外部開關(guān)的控制端、用于連接外部電源正極的電源端、用于連接外部負(fù)載的繼電器輸出端、用于接地和連接外部電源負(fù)極的接地端，延時(shí)IC的輸入端經(jīng)電阻R1與控制端連接，延時(shí)IC的接地端接地，延時(shí)IC的輸入端分別經(jīng)電容C1和穩(wěn)壓管D1接地，其中穩(wěn)壓管D1陰極與延時(shí)IC的輸入端連接；延時(shí)IC的輸出端連接功率開關(guān)電路的輸入端，功率開關(guān)電路的輸出端連接MOS管單元的柵極，MOS管單元的漏極連接于電源端，MOS管單元的源極連接于輸出端；控制端依次經(jīng)二極管D2、電阻R2和電容C2與繼電器輸出端連接；電容C2經(jīng)功率開關(guān)電路與MOS管單元的柵極連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用多源直流固態(tài)繼電器，其特征在于：它包括用于連接外部開關(guān)的控制端、用于連接外部電源正極的電源端、用于連接外部負(fù)載的繼電器輸出端、用于接地和連接外部電源負(fù)極的接地端，延時(shí)IC的輸入端經(jīng)電阻R1與控制端連接，延時(shí)IC的接地端接地，延時(shí)IC的輸入端分別經(jīng)電容C1和穩(wěn)壓管D1接地，其中穩(wěn)壓管D1陰極與延時(shí)IC的輸入端連接；延時(shí)IC的輸出端連接功率開關(guān)電路的輸入端，功率開關(guān)電路的輸出端連接MOS管單元的柵極，MOS管單元的漏極連接于電源端，MOS管單元的源極連接于輸出端；控制端依次經(jīng)二極管D2、電阻R2和電容C2與繼電器輸出端連接；電容C2經(jīng)功率開關(guān)電路與MOS管單元的柵極連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用多源直流固態(tài)繼電器，其特征在于功率開關(guān)電路包括三極管Q2、Q3、Q4、PMOS管Q1；MOS管單元包括NMOS管Q5；延時(shí)IC的輸出端分別經(jīng)第一分壓電阻和第二分壓電阻接地；三極管Q2的基極與第一分壓電阻連接，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極與PMOS管Q1的柵極連接；三極管Q3的基極與第二分壓電阻連接；三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極分別與NMOS管Q5的漏極和三極管Q4的基極連接；三極管Q4的發(fā)射極接地；三極管Q4的集電極與NMOS管Q5的柵極連接；電源端與NMOS管Q5的漏極連接，輸出端與NMOS管Q5的源極連接，NMOS管Q5的柵極與PMOS管Q1的漏極連接，NMOS管Q5的源極和柵極通過(guò)穩(wěn)壓管D4連接；PMOS管Q1的源極連接于電阻R2和電容C2之間；PMOS管Q1的柵極經(jīng)穩(wěn)壓管D3與其源極連接；PMOS管Q1的柵極與電源端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用多源直流固態(tài)繼電器，其特征在于電阻R1和電容C1的時(shí)間常數(shù)大于電阻R2和電容C2的時(shí)間常數(shù)，即延時(shí)IC正常工作時(shí)間晚于C2充滿電的時(shí)間。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用多源直...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：殷晨東，汪劍鋒，彭忠，王紅衛(wèi)，余小濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖北顯風(fēng)電子有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北,42