[实用新型]换向开关

说明书

本实用新型涉及一种VMOS功率场效应管应用的换向开关，特别适用于可逆性工作的大小不同负载连续自动地换向工作。

目前，现有技术中的电子换向电路一种是双电源串联，由晶体管作换向器交替控制电源的通与断来实现换向的，其换向器的输入信号由一组双稳态触发器控制，这种换向电路由于两组电源串联，所以整机电压在负载电压的基础上增加了一倍，使晶体管的耐压增大，而负载电压只有整机电压的一半；另一种是单电源，用双运算放大器集成块KD28作换向器，由此集成电路控制电机的工作状态，当电机驱动执行机构到位停车时，必须切断整机电源，这两种换向电路均不能实现连续自动控制，且输出功率不大。

本实用新型的目的是为了克服上述缺点，为解决可逆性工作的大小不同负载能够连续自动地换向工作而设制一种VMOS功率场效应管换向开关。

本实用新型的目的是这样实现的：它是由一个直流电源、二个施密特触发器和一个换向器构成换向开关。换向器由作开关元件的四只VMOS功率场效应管BG6、BG7、BG8和BG9组成，其两个控制极由两组施密特电路的输出电位分别控制，BG6和BG7的栅极接在一组施密特电路的输出点，BG8和BG9的栅极接在另一组施密特电路的输出点，BG6的源极与BG8的漏极接换向器输出的一端，BG7的漏极与BG9的源极接换向器输出的另一端，BG6和BG9的漏极均接直流电源正端，BG8和BG7的源极均接地。三极管BG1和BG2组成一组施密特电路，三极管BG4和BG5组成另一组施密特电路。BG4的基极与起反相作用的三极管BG3的集电极和电阻R7一端接在一点上，BG3的基极串接一只电阻R6与BG1的基极接在输入端上。当改变输入控制的电位，两个施密特触发器的输出电位分别控制开关电路的两个控制极，使开关电路输出端产生正电位零电位反电位；当输出端接上负载就可以周期性连续自动地换向工作，并能以微弱信号控制较大的输出功率，从而达到实用新型的目的。当采用下面将要结合附图详述的实施例时，由于增添少量元器件成本略有增加，但效果佳。

下面结合附图对实用新型作进一步详细描述。

附图是本实用新型一种具体结构的电路图。

参照附图，该电路是由四只VMOS管、四只稳压二极管、五只三极管和若干电阻构成。采用作开关元件的四只N沟道增强型VMOS功率场效应管BG6、BG7、BG8和BG9构成基本换向器，在BG6、BG7、BG8、BG9的栅极与源极之间分别跨接稳压二极管D1、D2、D3、D4，它们是用于保护VMOS功率场效应管的。BG6和BG7的栅极接在BG5的集电极g点上，BG8和BG9的栅极接在BG2的集电极C点上，BG6的源极与BG8的漏极接在负载RL的e端，BG7的漏极与BG9的源极接在负载RL的f端，BG6和BG9的漏极均接直流电源＋E端，BG8和BG7的源极均接地。五只三极管BG1、BG2、BG3、BG4、BG5构成的锁相电路，其中BG1、BG2组成一个施密特触发器，BG4、BG5组成另一个施密特触发器，它们均起电压幅度鉴别作用。两个施密特触发器的输出端g和C相位相差180°，BG4的基极与起反相作用的三极管BG3的集电极和一只电阻R7的一端接在一点上，BG3的基极串接一只电阻R6与BG1的基极接在输入控制端d。该电路的工作状态是这样的：当输入控制端d点为零电位时，BG1截止、BG2导通，C点为低电位，BG8和BG9的栅极因无电位而截止；同时，BG3的基极也为零电位，BG3截止，BG4饱和BG5截止，g点为高电位，BG6和BG7的栅极因有电位而饱和，这时负载RL两端的电位是e点为正，f点为负。当输入控制端d点为0.7V左右时，BG1饱和，但饱和深度不大、刚好能维持BG2饱和，C点也为低电位，BG8和BG9的栅极因无电位而截止；同时，BG3饱和，但饱和深度也不大，BG4截止，BG5饱和，g点为低电位，BG6和BG7的栅极也因无电位而截止，这时，负载RL两端为零电位。当输入控制端d点电位上升到1V时，BG1饱和深度加深，使BG2翻转截止，C点为高电位，BG8和BG9的栅极因有电位而饱和；同时，BG3饱和深度加深，BG4截止，BG5饱和，g点为低电位，BG6和BG7的栅极因无电位而截止，这时负载RL两端的电位f点为正，e点为负。这样当改变输入控制端d点电位时，就能使输出端产生正电位零电位反电位。当在输入控制端d点加入变化的单一信号，在输出端接上变压器或电机负载就可以周期性连续自动地换向工作。上述电路的电参数如下：直流电源E的电压为12～16V（功率和电流大小由负载要求而定），三极管BG1～BG5为3DG6，β选在30～150；VMOS功率场效应管BG6～BG9为V40BT（采用此型号管最大输出功率40W、电流3A）或根据负载功率要求选择N沟道增强型VMOS功率场效应管系列；电阻R2、R10分别为27Ω／ 1/2 W，R8为5.1Ω／ 1/2 W，R1、R4分别为5.1KΩ／ 1/8 W，R5、R13分别为10KΩ／ 1/8 W，R3、R7、R9、R11、R12分别为4.3KΩ／ 1/8 W，R6为1KΩ／ 1/8 W；稳压二极管D1～D4为2CW75。