基于基极触发器的双向开关矩阵制造技术

该发明专利技术是专利申请(专利号201310171499.8和201710281486.4)的延伸。本申请将开关矩阵电路中的每个开关单元具体化为四端口开关单元与用于导通控制的基极触发器相结合的组合单元，四端口开关单元包括继电器即四端口机械开关和两个三端口单元组合而成的四端口电子开关，三端口单元包括BJT管，MOSFET管，IGBT管等，四端口电子开关除了包括两异型(N和P)三端口电子开关串联方案，还包含以消除寄生二极管效应的方案，即，内部消除方案和两同型(N和N，或P和P)三端口电子开关反向串联方案。基极触发器的引入，保证了开关矩阵电路中的每个开关单元能够通过对控制引线行列扫描实现逐一打开或关闭。这种开关矩阵能将电池集中的电池进行任意自动再组合连接。

【技术实现步骤摘要】
基于基极触发器的双向开关矩阵
该专利技术有关于先前中国专利申请(专利号：201310171499.8和201710281486.4)中实现连接控制器的开关矩阵电路的延伸。本申请将开关矩阵电路中的每个开关单元具体化为四极(或四端)口开关单元与用于导通控制的基极触发器相组合的开关单元，四端口开关单元包括两个三端口单元组合而成的四端口开关和继电器，三端口单元包括BJT管，MOSFET管，IGBT管等。四端口电子开关除了包括两异型(一个N沟或N型和一个P沟或P型)三端口电子开关串联方案，还可以包含以消除寄生二极管效应为目的之四端口电子开关方案，即，内部消除方案和两同型(同时为N沟或N型，或同时为P沟或P型)三端口电子开关反向串联方案，消除寄生二极管效应以实现如同继电器一样功能的双向四端口电子开关。基极触发器的引入，保证了开关矩阵电路中的每个开关单元能够通过对控制引线行列扫描实现逐一打开或关闭。这种开关矩阵电路如果于电池集管理，它能将电池集中的电池进行任意自动再组合连接，包括串联连接，并联连接，或混合连接。它使得电池集中的每一个别电池是可被操作的，这也就是说，每一个别电池是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四端口开关单元与触发器组合而构造的开关矩阵电路的开关单元，其特征在于，含有/n(1)四端口开关单元；/n(2)触发器；/n(3)四端口开关单元的基极电压维持组件；/n在此，开关矩阵中的各开关单元，位于开关矩阵电路二维金属网格交叉点上，四端口开关单元有四个极线，即，一个电力负极，一个电力正极，一个控制负极，一个控制正极；/n在此，四端口开关单元包括，一般继电器，由光电驱动的继电器，由两个三端口开关单元所构成的四端口开关，根据基极引线不共地要求特别设计的微电子四端口开关，和由光电驱动的四端口开关；/n在此，无光驱动的四端口开关单元的工作，是由控制器导通基极触发器，基极触发器导通四端口开...

【技术特征摘要】
1.一种基于四端口开关单元与触发器组合而构造的开关矩阵电路的开关单元，其特征在于，含有
(1)四端口开关单元；
(2)触发器；
(3)四端口开关单元的基极电压维持组件；
在此，开关矩阵中的各开关单元，位于开关矩阵电路二维金属网格交叉点上，四端口开关单元有四个极线，即，一个电力负极，一个电力正极，一个控制负极，一个控制正极；
在此，四端口开关单元包括，一般继电器，由光电驱动的继电器，由两个三端口开关单元所构成的四端口开关，根据基极引线不共地要求特别设计的微电子四端口开关，和由光电驱动的四端口开关；
在此，无光驱动的四端口开关单元的工作，是由控制器导通基极触发器，基极触发器导通四端口开关单元基极与基极电压维持组件的连接，使四端口开关单元的基极有稳定的基极供电；
在此，有光驱动的四端口开关单元的工作，是由控制器导通基极触发器，基极触发器导通发光管，也包括由控制器直接导通发光管，发光管的光驱动光敏管产生基极维持电压和电流，使四端口开关单元有光时导通，无光时关闭；
在此，三端口开关单元包括BJT管，MOSFET管，和IGBT管；在此，BJT管，MOSFET管和IGBT管的基极和栅极所构成的四端口开关单元基极统称为电基极，当用光电驱动时，基极向前延伸到发光管的两极即延伸基极，称为光基极，电基极和光基极统称为四端口开关单元的基极；
在此，基极电压维持组件，在需要时，能为四端口开关单元的两基极包括延伸基极提供可维持的电压差；
在此，负极开关控制线和正极开关控制线，它们负正成对地与开关阵列中的每一开关相连，而且开关控制线与外部处理器相连，处理器用于控制交叉处的各开关的打开关闭状态；
在此，四端口开关单元的基极电压维持组件通过基极触发器与四端口开关单元的基极相连，而基极触发器又与负极开关控制线和正极开关控制线相连；
在此，用光电驱动时，四端口开关单元的基极与光敏管相连，基极电压维持组件通过基极触发器与发光管相连，而基极触发器又与负极开关控制线和正极开关控制线相连；
在此，开关的打开或闭合状态决定了两相交的电源动力线是否连通，而两相交的开关控制线的电压差通过触发器决定了开关的状态；
在此，四端口开关单元的两基极是否接通基极电压维持组件，取决于基极触发器是否被触发及其状态和历史，基极触发器的触发导致四端口开关单元的两基极与基极电压维持组件断开或接通；
在此，两相交的开关控制线的电压差及其变化决定了基极触发器触是否被触发；
在此，两相交的开关控制线的电压差由外部处理器决定；
在此，用于电池集管理时，他们分别通过各开关与电池集中各电池或各电池子集的正负极以及控制信号正负极相连，而任何两相交的金属网线通过此交叉处的开关相连，用于实现所需要的任何电池连接，包括并联，串联合混合链接，它使得，任何单一电池单元，或电池子集中每个单一电池单元，或每个电池子集，都可被操作和连接，以满足测量，监控，补偿与平衡，充电，加载及热控制的需要，尤其是，当把所有单元或子集并联成一排时，能较传统方法更容易实现电池管理主动平衡以及超快速充电；
在此，多个开关矩阵集成电路芯片的控制线插槽和电力接线插槽可以与控制线插头和电力接线插头对接相连，以形成方形芯片矩阵，即新开关矩阵，用于更大功率的应用场合，如果开关矩阵集成电路芯片中的开关有nxn个，那么，由mxm方形芯片矩阵拼成的新开关矩阵有NxN个开关，其中N＝nxm；
在此，对有MxM个开关的开关矩阵，无论是单片开关矩阵集成电路芯片，还是拼接的方形扩容芯片矩阵，可以根据需要，从每维的M中分出M1条接线并且作并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈笛，迈克·蒙·陈，禄润泽·陆君·陈，
申请(专利权)人：陈笛，迈克蒙陈，禄润泽陆君陈，
类型：发明
国别省市：陕西;61