[实用新型]电子功率开关

说明书

技术领域

本实用新型是一种无触点直接驱动直流用电负载并实时监控负载及线路故障的电子功率开关。分负载(包括线路)短路保护、负载(包括线路)短路保护加负载(包括线路)动态开路故障自诊断两种。

背景技术

目前，各直流用电系统基本上采用机械触点开关、电磁触点开关、保险丝(熔断器)等对直流用电负载进行控制和保护，触点易烧蚀，可靠性差，故障率高，且无故障监控能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无触点直接驱动负载并能实时监控负载及线路故障的电子功率开关。

本实用新型包括：电子功率管电路，同步开关电路，负载短路或过载保护电路，其特征是：每个电子功率开关都设有电源正极，控制信号输入端口，接负载的输出端口，负载短路或过载信号输出端口；电子功率开关电路由功率半导体器件T1，电阻R1、R2组成；同步开关电路2由晶体管T2，电阻R3、R4组成；负载短路或过载保护电路由晶体管T3，电阻R5、R6，电容C1组成；T1的in接R1、R2的连接点；R2的另一端，R4的另一端，T1的V+，T2的e共同接电源正极V+；T2的b接R3、R4的连接点；R1、R3的另一端共同接控制信号输入端口A；T1的out接端口B；T3的b接R5、R6的连接点和电容C1的负极；T3的e、R6的另一端和电容C1的正极共同接T2的c；R5的另一端接T1的out；T3的c接负载短路或过载信号输出端口C；D1的正极接T3的c；D1的负极接T1的in；本实用新型的电子功率开关的基础上增加了由晶体管T4、电阻R7、R8组成的负载动态开路自诊断电路4，同时增设负载动态开路自诊断信号输出端口D和接电源负极的端口V-；T4的e接T1的out，T4的b接R7、R8的连接点；R8的另一端接T2的c端；R7的另一端接端口V-；T4的c接负载动态开路自诊断信号输出端口D。

本实用新型实现了无触点直接驱动负载，并能实时监控负载及线路故障，为检修和排除故障提供了可视性与方便性，提高了用电系统的安全及可靠性，免除了电磁继电器、保险丝等易损件。

附图说明

附图1是电子功率开关的方框图。

附图2是电子功率开关的电路原理图。

附图3是增加了负载(包括线路)动态开路的电子功率开关的方框图。

附图4是增加了负载(包括线路)动态开路的电子功率开关的电路原理图。

附图5是附图2的具体实施例。

附图6是附图4的具体实施例。

附图及其他申请文件中所用各电子原件的符号以及各接线端口标记的含义是：T1是半导体功率器件，T2-T4是晶体三极管及其编号，其中in是半导体功率器件的输入极，V+是半导体功率器件的电源极，out是半导体功率器件的输出极，e是晶体三极管的发射极，b是晶体三极管的基极，c是晶体三极管的集电极；R1-R8是电阻及其编号；C1是电容；D1是二极管及其编号；V+是电子功率开关的电源正极；V-是电子功率开关中的动态开路故障处理电路经稳压的负电源；A是电子功率开关控制信号输入端；B是电子功率开关接负载的输出端；C是负载短路或过载故障信号输出端；D是负载(包括线路)动态开路故障信号输出端。

具体实施方式

本实施例以控制汽车车灯为例加以说明。

附图5是附图2的具体实施例，图中的T1一般采用大功率半导体器件，根据负载功率大小，可采用一只或多只并联。T2、T3是小功率晶体三极管。外接的LED1(发绿光)是工作状态指示灯，LED2(发红光)是短路(或过载)故障指示灯。当半导体功率器件的输入端(A)通过控制开关K闭合时，半导体功率器件导通，从(B)端输出高电平驱动负载L1--Ln工作(L1--Ln可以是阻性或感性负载)，与此同时，同步开关电路(2)导通而向负载短路(或过载)保护电路(3)提供电源，使电路(3)处于待保护状态；当负载(包括线路)工作正常时，(B)端输出的高电平经电阻R01使LED1发绿光(一般正常状态用绿光指示)，此时(C)端无高电平LED2不亮。当负载或线路发生搭铁短路故障时，电路(3)立即工作而输出2路高电平，一路输出到电路(1)迫使半导体功率器件截止关断，(B)端输出为零；另一路由(C)端输出高电平经R02使LED2发红光(一般故障用红光指示)，(C)端输出的高电平同时触发报警电路报警。故障处理后，重新接通开关K，电子功率开关又恢复正常工作状态，反复使用而不会损坏。