[实用新型]电子继电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路控制设备，尤其是涉及一种使用在汽车上的电子继电器及其控制方法。

背景技术

汽车的诞生已经具有近百年的历史，继电器作为汽车电器一个传统部件，在汽车的使用过程中起着不可或缺的作用。但是，多年的实践证明，传统的机械式继电器具有以下显著的缺点：首先，功能单一，只能起到电源的开闭作用，不能实现智能化、集成化和自动化，也就不能保证完全按照汽车电器的原理或相关标准进行工作，因此给车载电器造成了很多不应有的损害。其次,就是目前汽车所使用的继电器绝大部分都是传统的机械式继电器，由于经常受到高压电弧的冲击，机械式继电器的触点和导电片之间经常因烧蚀而产生粘连的现象，直接造成车载电器线圈或电路的烧毁，给汽车的使用带来诸多不便，这是目前国内外一直未能得到根本解决的难题。第三，目前的车载电器缺乏安全保护措施，不能有效地防止不安全现象的发生。由于上述问题长期以来一直未得到有效的解决，不仅给车载电器生产厂家带来很大损失，同时也严重地影响车辆的正常使用。

用电的基本原则是控制（如继电器）在上 ，电器负载在下，即继电器串接在电源正极和负载之间。 通常情况下控制在上应该使用P沟道场效应管作为开关管。但是由于受P沟道场效应管技术指标和价格等因素的影响，限制了继电器的使用渠道和范围。而N沟道场效应管具有适应范围广、功率大等P沟道场效应管所不具有的优势。但N沟道场效应管作为开关管实现控制在上，电器负载在下，需要难以实现的高于车载电源电压的稳定驱动电压和驱动电流。

中华人民共和国国家知识产权局于2012年01月25日公开了公布号为CN102332900A的专利文献，名称是一种固体继电器，其包括一个光伏二极管阵列和一个或两个场效应晶体管；还包括一个由光电晶体管、电阻组成的充电电路，光电晶体管的发射极接效应晶体管的栅极，集电极接在光伏二极管阵列的第一端，电阻接在场效应晶体管的源极和光伏二极管阵列的第二端之间；一个由三极管、N沟道场效应晶体管和两个电阻组成的加速泄放电路，三极管经一个电阻接场效应晶体管的栅极，集电极接在光伏二极管阵列的第二端，基极接光伏二极管阵列的第一端，N沟道场效应晶体管的漏极经一个电阻接场效应晶体管的栅极，源极与衬底接在场效应晶体管的源极，栅极接在光伏二极管阵列的第二端。此方案仍然无法使用N沟道场效应管作为开关管实现控制在上负载在下的布局。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的不能使用N沟道场效应管作为开关管，实现控制在上负载在下的布局的技术问题，尤其是在脉冲宽度调制模式下的大功率N沟道场效应管的应用，提供一种可以输出较高电压来驱动连接与负载上方的大功率N沟道场效应管的电子继电器。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电子继电器，包括控制输入装置、输入电路、整合电路、主控电路、驱动电路和大功率开关管；所述控制输入装置的输出端连接主控电路；所述输入电路的输入端连接电源，输出端连接主控电路；所述主控电路的第一控制端通过驱动电路连接大功率开关管的被控端；主控电路的第二控制端连接整合电路；所述大功率开关管的输入端连接电源，输出端连接负载；所述整合电路包括升压电路、整形电路和稳压电路，所述升压电路的输入端连接电源，输出端通过整形电路和稳压电路连接到驱动电路的供电端；所述大功率开关管为N沟道场效应管。

本方案采用N沟道场效应管，并且将负载连接在N沟道场效应管下方。整合电路将电压提升以后输出到驱动电路，使驱动电路具有足够大的电压和电流来驱动N沟道场效应管工作。输入电路为主控电路提供电源，主控电路通过输出脉宽调制下的方波控制整合电路和驱动电路的工作状态，从而间接实现对大功率开关管的控制。输入控制装置用于向主控电路输入原始指令，使其按照设定的程序和内容进行工作。继电器可与相关的传感器连接，还可以与车载其它电器或控制系统进行互通互联，交互配合使用。通过主控电路的监控，可实现相关的自动控制及监控等功能。