[发明专利]一种隔离式功率驱动电路

摘要

本发明属于发动机电子控制技术领域，具体涉及一种隔离式功率驱动电路。该电路包括带光电隔离的功率驱动和带光电隔离的故障反馈，还包括隔离驱动及保护电路和隔离故障诊断电路。输出保护信号通过光电器件1驱动继电器，给电磁铁供电，当出现故障情况时切断电磁铁供电；功率驱动信号通过光电器件2、限流电阻1驱动MOS管，通过控制MOS管开通、关断给电磁铁提供不同的平均驱动电流；MOS上端的高、低电平信号通过限流电阻2反馈，驱动光电器件3，光电器件3后的信号和功率驱动信号通过J、K触发器件形成故障判别逻辑，输出低电平信号或高电平信号。结构简单、功能可靠，有效解决了发动机电控系统的电磁兼容性及隔离大功率驱动难题。

主权项

一种隔离式功率驱动电路，包括带光电隔离的功率驱动和带光电隔离的故障反馈，其特征在于：还包括隔离驱动及保护电路和隔离故障诊断电路；输出保护信号通过光电器件(1)驱动继电器，正常情况下给电磁铁供电，当出现故障情况时切断电磁铁供电；功率驱动信号通过光电器件(2)、限流电阻(1)驱动MOS管，通过控制MOS管开通、关断给电磁铁提供不同的平均驱动电流；MOS上端的高、低电平信号通过限流电阻(2)反馈，驱动光电器件(3)，光电器件(3)后的信号和功率驱动信号通过J、K触发器件形成故障判别逻辑，正常情况下，故障输出为低电平信号；当MOS管出现故障时，故障输出高电平，微处理器系统通过输出保护信号切断电磁铁供电，保证系统不出现相关器件的损坏；隔离驱动及保护电路的功率驱动信号U1B反相器(保证输入信号和光电耦合器件O2输出信号同逻辑)驱动光电耦合器件(O2)，电阻(R2)对驱动电流进行限制，保证光电耦合器件(O2)的输入端电流在正常工作范围；电耦合器件(O2)的输出端电阻(R7)和(R12)对24V电源供电起限流和分压作用，保证电耦合器件(O2)的输出端信号在10V左右，通过限流电阻(R8)驱动MOS管(T2)；输出保护信号输入到耦合器件(O1)，电阻(R1)对驱动电流进行限制，保证光电耦合器件(O1)的输入端电流在正常工作范围；电耦合器件(O1)输出端电阻(R3、R4)对24V形成分压，当光电器件导通后，三极管(T1)导通，继电器(K1)吸合，线形电磁铁(Rx)上接通24V，在MOS管(T2)导通时能够给线形电磁铁(Rx)施加24V电压，其中二极管(D1)用于继电器断开后线圈电流的吸收，(D2)用于MOS管(T2)关断时，线形电磁铁(Rx)的续流，保证MOS管(T2)给线形电磁铁(Rx)线圈的电流是连续的；跨接器(KJ)和功率电阻(R9)作为模拟负载，用于外界不接负载时的故障诊断；隔离故障诊断电路的输入信号为右端的MOS管反馈信号U3，通过电阻(R5)驱动三极管(T3)，三极管(T3)驱动光电器件(O3)，其中电阻(R6)用于保证信号U3悬空时三极管(T3)输入端为固定的低电平信号，电阻(R11)用于限流；光电器件(O3)的输出端控制J、K触发器U23A的清零端CD，同时隔离驱动及保护电路中功率驱动信号U2经U1B反相的信号U2’输入到U23A的时钟端CLK，正常情况下故障输出信号为低电平，当功率驱动电路发生“短路”或“断路”时故障输出信号为高电平，电阻(R10)在光电器件(O3)关断时保证U23A的清零端CD为高电平，不出现电路出现“清零”误动作。