一种分离并联驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种分离并联驱动电路，其中所述分离并联驱动电路包含控制单元、驱动单元、均流单元、电流采集及保护单元、反接保护单元及负载，控制单元包括微控制单元、第一限流分压电阻和第二限流分压电阻，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻和第二限流分压电阻与反接保护单元连接，电流采集及保护单元包括保护管和电流采样电阻，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻分别与驱动单元的第一端和保护管的第二端电连接。该电路可根据需要并联多个驱动管，驱动不同的负载，具有成本低，灵活可变的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种分离并联驱动电路
本技术涉及一种驱动电路，具体而言，涉及一种分离并联驱动电路。
技术介绍
质子交换膜燃料电池由于零污染、高效率、常温反应稳定可控等优点被广泛应用于汽车和轨道交通领域。燃料电池微控制单元是燃料电池系统的关键零件，其I/O输出端口需要有过流、过压保护功能及故障消除自动恢复功能。目前燃料电池微控制单元大部分采用智能功率芯片，如果方案变化会导致智能功率芯片大量积压，因而使用该智能功率芯片成本高。鉴于上述分析，期望提供一种新型分离并联驱动电路，其具有均流功能，且具有故障消除自动恢复功能和智能化特点，可靠性高成本低。
技术实现思路
本技术旨在提供一种新型分离并联驱动电路，用于克服现有技术的缺陷。本技术的目的通过以下方案得以实现。本技术的一个实施方式提供了一种分离并联驱动电路，其中所述分离并联驱动电路包含控制单元、驱动单元、均流单元、电流采集及保护单元、反接保护单元及负载，控制单元包括微控制单元、第一限流分压电阻和第二限流分压电阻，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻和第二限流分压电阻与反接保护单元连接，电流采集及保护单元包括保护管和电流采样电阻，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻分别与驱动单元的第一端和保护管的第二端电连接，驱动单元的第二端分别与反接保护单元的一端和负载的一端电连接，负载的的另一端接地，驱动单元的第三端与均流单元的第一端电连接，均流单元第二端与保护管的第一端电连接，保护管的第三端与反接保护单元连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与反接保护单元连接，反接保护单元的另一端与负载电源的正极连接。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中驱动单元包括三个并联的驱动管，驱动管为PNP型的三极管，驱动管的第一端为基极，驱动管的第二端为集电极，驱动管的第三端为发射极。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中保护管为PNP型的三极管，保护管的第一端为基极，保护管的第二端为集电极，保护管的第三端为发射极。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中均流单元包括三个均流电阻，三个均流电阻的第一端分别与相应驱动管的发射极电连接三个均流电阻的第二端与保护管的基极电连接。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中负载为电阻、电容或电感，负载的一端与驱动管的集电极和反接保护单元的一端电连接。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中反接保护单元包括整流二极管，保护管的第三端与二极管的阴极连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与二极管的阴极连接，二极管的另一端与负载电源的正极连接。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，通过电阻的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载正常工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管处于关断状态；高边驱动电路工作正常，没有出现过流问题。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出高电平时，通过电阻的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由低变为高，驱动管关闭，负载停止工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管处于关断状态；高边驱动电路关断工作正常，没有出现过流问题。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载正常工作时，由于驱动管的个体差异，导致每个驱动管集电极电流不一致，通过给每个驱动管串联均流电阻来实现驱动管的均流目的，每个驱动管导通的压降很小，集电极电流由串联电阻的大小决定，串联的均流电阻阻值、封装、功率及精度相同,从而实现了均流的功能，防止驱动管的损坏。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载工作，如果负载出现异常情况，负载电流突然增加，通过电流采样电阻的电压降也会随之增加，当电压降超过保护管的开启电压后，保护管开启，此时，保护管的集电极电压升高到电源电压，驱动管的基极电压由于和保护管的集电极为同一电势点，驱动管随之关断，从而保护驱动管由于过流发热而烧毁,当负载故障消除后，通过电流采样电阻的电压降也会随之降低至保护管的开启电压限值以下，驱动管自动恢复正常功能。根据本技术的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当负载电源反接的时候，由于驱动管及保护管为PNP型，负载原来接地的一端接电源的正极，负载电源的正极变为负极，电流会从负载的一端通过驱动管的PN结及保护管的PN结流向负载电源的负极，此电流会对驱动管及保护的PN结及负载造成损坏,为了消除反向电流对驱动管、保护管及负载的电流冲击，必须采取保护措施,在电源的主回路中串联一个防反接的二极管，由于串联在电源主路上二极管的单向导电性，当负载电源正负极反接时，从负载的一端经驱动管、保护管的PN结到防反接的二极管，再到负载电源的正极，整个回路没有电流流过，从而保护驱动管、保护管及负载元件不受瞬态大电流的冲击。本技术的分离并联驱动电路的优点在于：可根据需要并联多个驱动管，驱动不同的负载，具有成本低，灵活可变的优点。本技术的分离并联驱动电路的优点还在于：并联的多个驱动管能够与均流单元连接，消除驱动管因个体差异导致的缺陷，具有应用范围广，可实现批量生产的优点。本技术的分离并联驱动电路的优点还在于：采用了过流保护单元，当故障消除后，多个并联的驱动管能够自动恢复，具有智能化的优点。本技术的分离并联驱动电路的优点还在于：反接保护单元采用采用防范它具有单向导电性，反向击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好的特点，确保驱动电路及保护电路的高效、可靠性。本技术的分离并联驱动电路的优点还在于：整个驱动单元采用常用的分离器件实现，具有封装小、发热量低和成本低的特点，可广泛应用在燃料电池车等领域的需要有保护功能的驱动方面。附图说明参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：图1示出了根据本技术一个实施方式的分离并联驱动电路结构示意图。具体实施方式图1和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本技术的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。图1示出了根据本技术一个实施方式的分离并联驱动电路结构示意图。如图1所示，分离并联驱动电路包含控制单元1、驱动单元2、均流单元3、电流采集及保护单元4、反接保护单元5及负载6，控制单元1包括微控制单元MCU、第一限流分压电阻R201和第二限流分压电阻R202，微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离并联驱动电路，其特征所述，所述分离并联驱动电路包含控制单元、驱动单元、均流单元、电流采集及保护单元、反接保护单元及负载，控制单元包括微控制单元、第一限流分压电阻和第二限流分压电阻，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻和第二限流分压电阻与反接保护单元连接，电流采集及保护单元包括保护管和电流采样电阻，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻分别与驱动单元的第一端和保护管的第二端电连接，驱动单元的第二端分别与反接保护单元的一端和负载的一端电连接，负载的的另一端接地，驱动单元的第三端与均流单元的第一端电连接，均流单元第二端与保护管的第一端电连接，保护管的第三端与反接保护单元连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与反接保护单元连接，反接保护单元的另一端与负载电源的正极连接。

【技术特征摘要】
1.一种分离并联驱动电路，其特征所述，所述分离并联驱动电路包含控制单元、驱动单元、均流单元、电流采集及保护单元、反接保护单元及负载，控制单元包括微控制单元、第一限流分压电阻和第二限流分压电阻，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻和第二限流分压电阻与反接保护单元连接，电流采集及保护单元包括保护管和电流采样电阻，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻分别与驱动单元的第一端和保护管的第二端电连接，驱动单元的第二端分别与反接保护单元的一端和负载的一端电连接，负载的的另一端接地，驱动单元的第三端与均流单元的第一端电连接，均流单元第二端与保护管的第一端电连接，保护管的第三端与反接保护单元连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与反接保护单元连接，反接保护单元的另一端与负载电源的正极连接。2.如权利要求1所述的分离并联驱动电路，其特征所述，驱动单元包括三个并联的驱动管，驱动管为PNP型的三极管，驱动管的第一端为基极，驱动管的第二端为集电极，驱动管的第三端为发射极。3.如权利要求2所述的分离并联驱动电路，其特征所述，保护管为PNP型的三极管，保护管的第一端为基极，保护管的第二端为集电极，保护管的第三端为发射极。4.如权利要求3所述的分离并联驱动电路，其特征所述，均流单元包括三个均流电阻，三个均流电阻的第一端分别与相应驱动管的发射极电连接三个均流电阻的第二端与保护管的基极电连接。5.如权利要求4所述的分离并联驱动电路，其特征所述，负载为电阻、电容或电感，负载的一端与驱动管的集电极和反接保护单元的一端电连接。6.如权利要求5所述的分离并联驱动电路，其特征所述，反接保护单元包括整流二极管，保护管的第三端与二极管的阴极连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与二极管的阴极连接，二极管的另一端与负载电源的正极连接。7.如权利要求6所述的分离并联驱动电路，其特征所述，当微控制单元通过I/O端口输出低电平时，通过电阻的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载正常工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管处于关断状态；高边驱动电路工作正常，没有出现过流问题...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海平，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11