一种提高主电路断开响应速度的保护电路制造技术

一种提高主电路断开响应速度的保护电路，包括主电路及依次串联在主电路上的电流采样器、切断开关和负载；在电流采样器的两端连接有保护电路，保护电路依次串联有电压滤波放大用信号调理模块、比较器，或门及MOSFET驱动管；MOSFET驱动管串联与切断开关连接为其提供提供切断的电信号；切断开关包括上盖、下盖、导电板，在上盖中设置有气体发生装置及位于气体发生装置下方的用于断开导电板的活塞；气体发生装置包括点火装置，MOSFET驱动管与点火装置串联连接为其提供点火电信号。通过去除杂波干扰，放大电压信号保证及时切断主电路中的智能熔断器的导电板，提高了主电路断开的响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高主电路断开响应速度的保护电路
本技术涉及一种提高主电路断开响应速度的保护电路，尤其是指使用智能型熔断器进行电路保护时，提高智能型熔断器响应速度的保护电路。
技术介绍
熔断器为常用的电气元器件，在电路中起到保护作用。一般熔断器电路过载时，通过过载电流致使熔体发热快速熔断熔体从而断开电路实现电路保护。随着新能源汽车的开发及逐渐普及，新能源汽车使用了大量的电池包，涉及到了为新能源汽车提供动力的主电路。目前熔断器在低倍数额定电流情况下熔断时间较长或者是欠缺保护，在负载类型是半导体类的时候，保护时间太长不能满足要求。或者为新能源车辆提供能量的锂电池包，短路输出电流大约是额定电流的3～5倍，熔断器保护时间不能满足要求，导致电池包发热起火燃烧等严重事故。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种提高智能熔断器响应速度的保护电路，在遭受过载或意外事故时，可以滤掉杂波或其他干扰，快速断开熔断器熔体，从而断开主电路，实现电路保护，具有很高的响应速率及很好的安全性能。为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案是一种提高主电路断开响应速度的保护电路，包括主电路，其特征在于在所述主电路上依次串联连接有电流采样器、切断开关和负载；在所述电流采样器的两端连接有保护电路，所述保护电路包括将从所述电流采样器转化后的电压信号进行放大滤波的信号调理模块，所述信号调理模块分别与至少两路并联连接的比较器串联，所述比较器分别与或门串联连接；一MOSFET驱动管串联在所述或门与所述切断开关之间，为所述切断开关提供开关切断的电信号；所述切断开关包括上盖、下盖及设置在所述上盖和下盖之间的与所述主电路连接的导电板，在所述上盖中设置有气体发生装置及位于气体发生装置下方的用于断开所述导电板的活塞；所述气体发生装置包括点火装置，所述MOSFET驱动管与所述点火装置串联连接为其提供点火电信号。在所述活塞的冲击端端面上设置有冲击尖端，对应所述冲击尖端的所述导电板上对应开设有使所述导电板易断开的断裂凹槽所述点火装置包括发热丝；所述发热丝与所述MOSFET驱动管串联。所述比较器的电流阈值设定一端串联有电流阈值调节电阻。在所述或门与所述MOSFET驱动管之间串联有限流电阻。在所述MOSFET驱动管间的栅极与源极间设置有放电电阻并接地。所述电流采样器为锰铜分流器。所述锰铜分流器包括位于两端的接线端，在所述接线端之间倾斜平行间隔设置有若干分流电阻。在所述电流采样器与所述负载之间还设置与所述切断开关并联的单个或者多个灭弧用熔体熔断型熔断器。本技术的保护电路，通过保护电路将电流信号转换为电压信号，再经信号处理模块将电压信号放大并进行滤波，滤除杂波后对放大后的电压信号经比较器和或门后与设定的电流阈值比较后输出高电平或低电平后，高电平驱动MOSFET管工作，使其向切断开关输出电信号，即驱动智能熔断器的气体发生装置点火产生气体，驱动活塞断开导电板，从而断开主回路进行电路保护，如输出的是低电平，则MOSFET驱动管不动作，放电电阻将积存于MOSFET驱动管BE两端的电荷放掉。该保护电路通过去除杂波干扰，放大电压信号保证及时切断主电路中的智能熔断器的导电板，提高了主电路断开的响应速度。同时通过增加的并联灭弧的熔断器，在切断开关断开时，灭弧熔断器可通过分流熔断进行灭弧，降低熔断时的电弧带来的危害，提高安全性。附图说明图1，本技术保护电路图。图2，本技术的锰铜分流器结构示意图。图3，本技术智能熔断器的结构示意图。图4，本技术智能熔断器的结构示意图。图5，本技术智能熔断器的结构示意图。图6，本技术智能熔断器的结构示意图。具体实施方式针对上述技术方案，现举一较佳实施例并结合图示进行具体说明。参看图1，本技术的提高智能熔断器响应速度的保护电路，包括主电路1，在主电路1上依次串联连接有电流采样器2、切断开关3和负载4；在电流采样器的两端连接有保护电路，保护电路包括将从电流采样器转化后的电压信号进行放大滤波的信号调理模块51，信号调理模块分别与单路或者多路并联连接的比较器(52、53)串联，比较器分别与或门54串联连接；一MOSFET驱动管55串联在或门与切断开关之间，为切断开关提供开关切断的电信号。其中。主电路1，为电动车或其他用电设备仪器的主要工作电路。在主电路上依次串联连接有电流采样器2、切断开关3和负载4。电流采样器3为检测主电路电流大小。通常，电流采样器为锰铜分流器，图2为锰铜分流器结构示意图。锰铜分流器包括两端的电流输入或输出端口31及倾斜平行位于接线端子间的分流电阻32。电流输入和输出端口的材质可以是紫铜黄铜等其它导电材质，分流电阻的材质为采用锰铜或康铜材质，它们具有材质一致性好、温漂小、损耗小和线性度高等特点，因此用在电流采样电路非常适用；目前市面上的锰铜分流器的分流电阻采用水平平行的分流电阻，其体积大，在本技术中，采用自行研发改进的锰铜分流器，分流电阻为倾斜平行设置，降低了锰铜分流器的体积。在电流经过锰铜分流器后，在锰铜分流器两端会因一定的功能损耗产生较小的电压差。切断开关3，切断开关3为智能型熔断器，在图1中仅显示了微型气体发生器的点火装置启动部分结构。图3至图6为智能型熔断器的结构示意图。智能型熔断器主要包括上盖301、下盖303、位于上盖和下盖之间的与主电路连接的导电板302、位于上盖中的微型气体发生装置300(其英文简称为MGG),在微型气体发生装置与导电板之间的上盖内设置有可沿腔体运动的活塞304，活塞位于卫星气体发生装置气体释放端的下方，并可通过卫星气体发生装置释放的高压气体予以驱动并使导电板断裂，从而断开主电路达到保护主电路的目的。为了使活塞在高压气体作用下容易使导电板断裂，通常在活塞下端设置有冲击尖端，在导电板的相应位置处开设有断裂凹槽以减薄导电板的厚度，使其容易断裂。活塞的冲击尖端根据需要设置有多个，相应地，在对应活塞冲击尖端的导电板处开设有断裂凹槽。在导电板下方的下盖中设置有供导电板掉落的空腔。参看图6，也可以水平平行间隔设置两个导电板，分别与不同的主电路连接。活塞设置有中空部305，位于上面的导电板穿过活塞的中空部，位于下面的导电板位于活塞的下端。在活塞的中空部的上面和下端端面上分别设置有冲击尖端，当活塞受到高压气体驱动向下时，中空部的冲击尖端和下端的冲击尖端会分别使上下两层导电板分别断裂，实现主电路断开保护。导电板的材质可以是紫铜、黄铜、铝、钢或者其其它材质。作用是导通主回路电路，使电流经过时损耗尽可能的小。微型气体发生装置300，为快速驱动的器件微型气体发生器MGG，其动作时间＜1ms。这样就能控制主回路断开时间在10ms以下。如果需要加长主回路断开时间，可以在输入信号时加入延时电路即可。微型气体发生装置主要包括点火装置、产气药室和气体释放端。点火装置包括发热丝306，发热丝为阻值较大的电阻。当发热丝306接收到电信号产生足够热量从而产生高温，产气药在高温作用下发生反应释放高压气体，从而驱动活塞运动使导电板断裂从而断开主电路。由于在主电路断开时，会产生较大的电弧，为了实现更好的灭弧，在主电路上，与智能熔断器并联设置有至少1个普通熔断器作为灭弧熔断器308。如此设置，当切断开关，即智能型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高主电路断开响应速度的保护电路，包括主电路，其特征在于在所述主电路上依次串联连接有电流采样器、切断开关和负载；在所述电流采样器的两端连接有保护电路，所述保护电路包括将从所述电流采样器转化后的电压信号进行放大滤波的信号调理模块，所述信号调理模块分别与单路或者多路并联连接的比较器串联，所述比较器分别与或门串联连接；一MOSFET驱动管串联在所述或门与所述切断开关之间，为所述切断开关提供开关切断的电信号；所述切断开关包括上盖、下盖及设置在所述上盖和下盖之间的与所述主电路连接的导电板，在所述上盖中设置有气体发生装置及位于气体发生装置下方的用于断开所述导电板的活塞；所述气体发生装置包括点火装置，所述MOSFET驱动管与所述点火装置串联连接为其提供点火电信号。

【技术特征摘要】
1.一种提高主电路断开响应速度的保护电路，包括主电路，其特征在于在所述主电路上依次串联连接有电流采样器、切断开关和负载；在所述电流采样器的两端连接有保护电路，所述保护电路包括将从所述电流采样器转化后的电压信号进行放大滤波的信号调理模块，所述信号调理模块分别与单路或者多路并联连接的比较器串联，所述比较器分别与或门串联连接；一MOSFET驱动管串联在所述或门与所述切断开关之间，为所述切断开关提供开关切断的电信号；所述切断开关包括上盖、下盖及设置在所述上盖和下盖之间的与所述主电路连接的导电板，在所述上盖中设置有气体发生装置及位于气体发生装置下方的用于断开所述导电板的活塞；所述气体发生装置包括点火装置，所述MOSFET驱动管与所述点火装置串联连接为其提供点火电信号。2.根据权利要求1所述的提高主电路断开响应速度的保护电路，其特征在于在所述活塞的冲击端端面上设置有冲击尖端，对应所述冲击尖端的所述导电板上对应开设有使所述导电板易断开的断裂凹槽。3.根据权利要求1所述的提高主电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦张恒，石晓光，戈西斌，
申请(专利权)人：西安赛诺克新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61