專利名稱：高效、安全的電源開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子控制領(lǐng)域，尤其涉及一種高效、安全的電源開(kāi)關(guān)。
技術(shù)背景眾所周知，電源開(kāi)關(guān)的作用是對(duì)電路進(jìn)行通斷控制，在電流及電壓較大時(shí)，在電源開(kāi)關(guān) 接通的瞬間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電火花，該電火花會(huì)導(dǎo)致電源開(kāi)關(guān)氧化失效或粘連，使電源幵關(guān)的 可靠性、安全性受到嚴(yán)重的影響。如在現(xiàn)有的電動(dòng)車啟動(dòng)的瞬間，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的啟動(dòng)電流， 由于現(xiàn)有技術(shù)中電源開(kāi)關(guān)的限制，在啟動(dòng)瞬間，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，影響到電動(dòng)車 的安全性及可靠性，同時(shí)現(xiàn)有的電動(dòng)車為Bulk降壓電路，因?yàn)槭怯查_(kāi)關(guān)電路，效率比較低， 從而導(dǎo)致體積大，電源的轉(zhuǎn)換效率低。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電源開(kāi)關(guān)，該電源開(kāi)關(guān)的安全性更高。 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，諧振開(kāi)關(guān)電路上設(shè)有輸入控制端，其特征在于還包括有 電容型預(yù)充電電路，該預(yù)充電電路上有第一充電輸入端、第二充電輸入端、第一充電輸出端、 第二充電輸出端；第一充電輸入端與第一充電輸出端連接，在第一充電輸出端與第二充電輸 出端之間連接有預(yù)充電電容Cin，該預(yù)充電電容Cin上連接有電壓比較電路；第二充電輸入端與第二充電輸出端之間并聯(lián)設(shè)置有預(yù)充電電阻、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制 端與電壓比較電路連接。本實(shí)用新型中，在電源開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的瞬間，電池通過(guò)預(yù)充電電阻對(duì)預(yù)充電電容Cin進(jìn)行充 電，使預(yù)充電Hi容Cin兩端的電壓緩慢升高，電壓比較電路感測(cè)到預(yù)充電電容Cin的電壓達(dá) 到設(shè)定值時(shí)，使電磁控制器T導(dǎo)通，因?yàn)樵谥骰芈分性O(shè)置有預(yù)充電電路，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)不會(huì) 產(chǎn)生電火花，避免電源開(kāi)關(guān)由于火花的燒蝕作用而粘接、失效，提高安全性及可靠性。所述電壓比較電路包括比較器U、放大器Q，比較器U的兩個(gè)輸入端分別為電容電壓輸入 端、預(yù)設(shè)電壓端，比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與所述電 磁控制端連接。根據(jù)需要，可以預(yù)設(shè)電壓，比較器U將預(yù)充電電容Cin的電壓與預(yù)設(shè)電壓進(jìn) 行比較，當(dāng)預(yù)充電電容Cin兩端的電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，比較器U輸出低電平，此時(shí)電磁控 制器T處于斷開(kāi)狀態(tài)，反之則輸出高電平，經(jīng)放大器Q放大之后使電磁控制器T導(dǎo)通。在所述充電輸入端設(shè)有穩(wěn)壓器。加入穩(wěn)壓器之后，使輸入預(yù)充電電路的電壓更穩(wěn)定，穩(wěn) 壓器可采用H7812三端穩(wěn)壓器或其它穩(wěn)壓器。所述放大器Q為三極管。通過(guò)三極管對(duì)比較器U的輸出信號(hào)放大，制造成本低。所述諧振開(kāi)關(guān)電路包括絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管M、續(xù)流二極管D;該場(chǎng)效應(yīng)管M的柵極為所述 輸入控制端，該場(chǎng)效應(yīng)管M的漏極與所述第一充電輸出端連接，該續(xù)流二極管D的 一端與所 述第二充電輸出端連接，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M的源極連接。在場(chǎng)效應(yīng)管M的柵極輸入控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)其漏極與源極之間的通斷。所述諧振電路還包括諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾波電感Lo、濾波電容Co,諧振電感 Ls的前端與所述場(chǎng)效應(yīng)管M的源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接；諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另一端均與所述第二 充電輸出端連接。通過(guò)諧振電感Ls及諧振電容Cs所組成的諧振電路使電源輸入電壓的變化 頻率與設(shè)定的頻率接近，以滿足電路的需要，濾波電感Lo及濾波電容Co所組成的濾波電路 用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，以使輸出值在一定幅值內(nèi)，即使輸入的幅值更穩(wěn)定。


圖l是本實(shí)用新型的電路簡(jiǎn)圖；圖2是所述電磁控制器T與所述電壓對(duì)比電路的連接圖；圖3是開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電磁控制器T接通所花時(shí)間tl與電壓的關(guān)系圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明1、輸入控制端，2、第一充電輸入端，3、第二充電輸入端，4、第一充電輸出端，5、第 二充電輸入端，6、電壓比較電路，7、電容電壓輸入端，8、預(yù)設(shè)電壓端，9、穩(wěn)壓器。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)見(jiàn)圖1至圖2， 一種高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，諧振開(kāi)關(guān)電路上設(shè)有輸入控制端l，還包 括有電容型預(yù)充電電路，該預(yù)充電電路上有第一充電輸入端2、第二充電輸入端3、第一充電 輸出端4、第二充電輸出端5:第一充電輸入端2與第一充電輸出端4連接，在第一充電輸出 端4與第二充電輸出端5之間連接有預(yù)充電電容Cin，該預(yù)充電電容Cin上連接有電壓比較 電路6;第二充電輸入端3與第二充電輸出端5之間并聯(lián)設(shè)置有預(yù)充電電阻R1、電磁控制器 T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路6連接。其中，在充電輸入端設(shè)有穩(wěn)壓器9 (穩(wěn)壓器9采用H7812)，電壓比較電路6包括比較器 U、放大器Q (即三極管)，比較器U的兩個(gè)輸入端分別為電容電壓輸入端
7、預(yù)設(shè)電壓端8， 比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與電磁控制端連接。諧振開(kāi)關(guān)電路包括絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管M、續(xù)流二極管D、諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾 波電感Lo、濾波電容Co;該場(chǎng)效應(yīng)管M的柵極為輸入控制端1,該場(chǎng)效應(yīng)管M的漏極與第-一 充電輸出端4連接，該續(xù)流二極管D的一端與第二充電輸出端5連接，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M 的源極連接；諧振電感Ls的前端與場(chǎng)效應(yīng)管M的源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接； 諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另 一端均與第二充電輸出端5連接。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，預(yù)充電電容Cin兩端的電壓通過(guò)電容電壓輸入端7輸入比較器U，在開(kāi)通的 瞬間，預(yù)充電電容兩端的電壓Vin小于設(shè)定電壓Vref，電磁控制器T不導(dǎo)通，預(yù)充電電容Cin 緩慢充電，當(dāng)其兩端電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓Vref時(shí)，電磁控制器T導(dǎo)通，電源開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通時(shí)不會(huì) 產(chǎn)生火花，安全性及可靠性高，本實(shí)施例所述諧振電路的功率轉(zhuǎn)換效率也得到提高。
權(quán)利要求1. 一種高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，諧振開(kāi)關(guān)電路上設(shè)有輸入控制端(1)，其特征在于還包括有電容型預(yù)充電電路，該預(yù)充電電路上有第一充電輸入端(2)、第二充電輸入端(3)、第一充電輸出端(4)、第二充電輸出端(5)；第一充電輸入端(2)與第一充電輸出端(4)連接，在第一充電輸出端(4)與第二充電輸出端(5)之間連接有預(yù)充電電容Cin，該預(yù)充電電容Cin上連接有電壓比較電路(6)；第二充電輸入端(3)與第二充電輸出端(5)之間并聯(lián)設(shè)置有預(yù)充電電阻R1、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路(6)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于所述電壓比較電路(6)包括比 較器u、放大器Q，比較器U的兩個(gè)輸入端分別為電容電壓輸入端(7)、預(yù)設(shè)電壓端(8)， 比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與所述電磁控制端連接。
3、 如權(quán)利要求2所述高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于在所述充電輸入端設(shè)有穩(wěn)壓器(9)。
4、 如權(quán)利要求2所述高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于所述放大器Q為三極管。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于所述諧振開(kāi)關(guān)電路 包括絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管M、續(xù)流二極管D;該場(chǎng)效應(yīng)管M的柵極為所述輸入控制端(l)，該 場(chǎng)效應(yīng)管M的漏極與所述第一充電輸出端(4)連接，該續(xù)流二極管D的一端與所述第二 充電輸出端(5)連接，另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M的源極連接。
6、 如權(quán)利要求5所述高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于所述諧振電路還包括諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾波電感Lo、濾波電容Co,諧振電感Ls的前端與所述場(chǎng)效應(yīng)管M的 源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接；諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧 振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另一端均與所述第二充電輸出端(5)迮接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效、安全的電源開(kāi)關(guān)，諧振開(kāi)關(guān)電路上設(shè)有輸入控制端，其特征在于還包括有電容型預(yù)充電電路，該預(yù)充電電路上有第一充電輸入端、第二充電輸入端、第一充電輸出端、第二充電輸出端；第一充電輸入端與第一充電輸出端連接，在第一充電輸出端與第二充電輸出端之間連接有預(yù)充電電容Cin，該預(yù)充電電容Cin上連接有電壓比較電路；第二充電輸入端與第二充電輸出端之間并聯(lián)設(shè)置有預(yù)充電電阻、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路連接。本實(shí)用新型所述電源開(kāi)關(guān)的安全性、可靠性好，功率轉(zhuǎn)換的效率更高。
文檔編號(hào)H01H47/00GK201100909SQ200720052588
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者劉海濤, 劉金亮, 忠 張, 張金煥, 蔣力輝, 金浩東 申請(qǐng)人:珠海億威電動(dòng)產(chǎn)業(yè)股份有限公司