一种高效的主动放电电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高效的主动放电电路，包括单片机、信号放大器、驱动光耦、场效应管和隔离电源，所述单片机与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与驱动光耦的输入端连接，所述驱动光耦的输出端与场效应管的栅极连接，所述隔离电源为信号放大器、驱动光耦和场效应管供电；本实用新型专利技术通过MCU的管脚发使能信号，高电平使MOS管有效关断，低电平使MOS管有效打开，针对母线电容500uF，450V母线电压情况下，总体的主动放电时间控制在2s以内，在低压电完全异常掉电的情况下，放电MOS管也处于打开状态，可以起到快速放电的功能，保证样机处于安全状态，确保人身不受到伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的主动放电电路
本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种高效的主动放电电路。
技术介绍
在电动汽车中，车载逆变器是实现电力变换的关键功率零部件，逆变器将直流电源转变为交流电输出。电动车的高压安全现在越来越引起关注，主动放电电路就是当驱动电机控制器被切断电源后，切入专门的放电回路后，将控制器中支撑电容的电荷在几秒中内快速放电的过程。现有车载逆变器的主动放电电路主要有以下几种：一是通过桥臂直通放电，二是通过电机绕组放电，三是通过数量较多的贴片电阻放电。主流的三种放电方式主要优缺点如下：通过桥臂直通放电，该方案放电速度快，但是控制难度高，瞬时电流大，电压应力大，有损坏核心功率器件的风险。通过电机绕组放电，该方案控制难度中等，但通过电机放电对驾驶体验不友好，控制环路较长，在极端恶劣的工况下有失效的风险。通过数量较多的贴片电阻放电，电路简单，控制简单，硬件成本略高，但是电阻易老化失效，可靠性不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高效的主动放电电路。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种高效的主动放电电路，其特征在于，包括单片机、信号放大器、驱动光耦、场效应管和隔离电源，所述单片机与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与驱动光耦的输入端连接，所述驱动光耦的输出端与场效应管的栅极连接，所述隔离电源为信号放大器、驱动光耦和场效应管供电，其中，所述信号放大器包括第一电阻、第二电阻、电容和第一三极管，所述第一电阻的输出端与第二电阻的一端和电容的一端连接，所述第一电阻的输出端与第一三极管的基极连接，所述驱动光耦包括发光二极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极与发光二极管的负极连接，所述第二三极管的发射极与第三电阻和第四电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极还与稳压二极管的负极连接，所述第三电阻的另一端与场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻连接，所述第四电阻的另一端与第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端与第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端以及第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻的另一端作为输出端。进一步地，所述第二电阻、电容和第一三极管的发射极共地。进一步地，所述稳压二极管的正极和场效应管的源极共地。进一步地，所述隔离电源的输出端与第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端与发光二极管的正极连接。本技术通过MCU的管脚发使能信号，高电平使MOS管有效关断，低电平使MOS管有效打开，针对母线电容500uF，450V母线电压情况下，总体的主动放电时间控制在2s以内，在低压电完全异常掉电的情况下，放电MOS管也处于打开状态，可以起到快速放电的功能，保证样机处于安全状态，确保人身不受到伤害。附图说明图1为本技术的电路框图；图2为本技术的具体电路图；图3为本技术电路放电仿真图；图4为本技术电路放电仿真局部放大图。附图标记：R1~13第一电阻~第十三电阻C电容D1发光二极管D2稳压二极管Q1第一三极管Q2第二三极管Q3场效应管D1发光二极管D2稳压二极管U驱动光耦。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术公开了一种高效的主动放电电路，如图1所示，包括单片机、信号放大器、驱动光耦U、场效应管Q3和隔离电源，所述隔离电源为信号放大器、驱动光耦U和场效应管Q3供电，所述单片机与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与驱动光耦U的输入端连接，所述驱动光耦U的输出端与场效应管Q3的栅极连接。如图2所示，所述信号放大器包括第一电阻R1、第二电阻R2、电容C和第一三极管Q1，所述第一电阻R1的输出端与第二电阻R2的一端和电容C的一端连接，所述第一电阻R1的输出端与第一三极管Q1的基极连接，所述驱动光耦U包括发光二极管D1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的集电极与发光二极管D1的负极连接，所述第二三极管Q2的发射极与第三电阻R3和第四电阻R4的一端连接，所述第二三极管Q2的发射极还与稳压二极管D2的负极连接。所述第三电阻R3的另一端与场效应管Q3的栅极连接，所述场效应管Q3的漏极与第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9连接，所述第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9并联，所述第四电阻R4的另一端与第十电阻R10的一端连接，所述第十电阻R10的另一端与第十一电阻R11的一端连接，所述第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的一端连接，所述第十二电阻R12的另一端以及第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9的另一端作为输出端。所述第二电阻R2、电容C和第一三极管Q1的发射极共地，所述稳压二极管D2的正极和场效应管Q3的源极共地。所述隔离电源的输出端与第十三电阻R13的一端连接，所述第十三电阻R13的另一端与发光二极管D1的正极连接。本主动放电电路用电阻串联高压场效应管Q3作为主体放电电路，外部使能信号通过一级三极管放大，经过驱动光耦U后把使能信号驱动场效应管Q3开关，逆变器中的残留的电荷通过串联的电阻快速放电。本主动放电电路通过单片机发出控制信号，经过信号放大器，进行一级信号放大，然后经过驱动光耦U输出信号驱动场效应管Q3，这个电路结构可根据需求适用于各种放电电路，图2是其中的一种。图2中，驱动光耦U采用TLP181，第一三极管Q1采用MMBT5551，稳压二极管D2采用1SMB5929BT3G，场效应管Q3采用SPD06N80C3。第一电阻R1的阻值为100Ω，第二电阻R2的阻值为10KΩ，第三电阻R3的阻值为10Ω，第四电阻R4、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12的阻值为200KΩ，第五~第九电阻R5~9的阻值均为1.5KΩ，第十三电阻R13的阻值为1KΩ，所述电容C为100PF。图2中EXT_DISCHARGE信号为高时，第一三极管Q1打开，驱动光耦U的原边AK测到发光二极管D1有电流，副边CE两端导通，所述稳压二极管D2两端电压被拉低到0，场效应管Q3关闭，整个短路处于关断状态。当EXT_DISCHARGE信号为低时，第一三极管Q1关闭，驱动光耦U关断，稳压二极管D2经过上面高压COL-WT相连的第四电阻R4、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12得电，所述场效应管Q3打开，高压COL-WT通过并联的第五电阻~本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的主动放电电路，其特征在于，包括单片机、信号放大器、驱动光耦、场效应管和隔离电源，所述单片机与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与驱动光耦的输入端连接，所述驱动光耦的输出端与场效应管的栅极连接，所述隔离电源为信号放大器、驱动光耦和场效应管供电，/n其中，所述信号放大器包括第一电阻、第二电阻、电容和第一三极管，所述第一电阻的输出端与第二电阻的一端和电容的一端连接，所述第一电阻的输出端与第一三极管的基极连接，所述驱动光耦包括发光二极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极与发光二极管的负极连接，所述第二三极管的发射极与第三电阻和第四电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极还与稳压二极管的负极连接，所述第三电阻的另一端与场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻连接，所述第四电阻的另一端与第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端与第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端以及第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻的另一端作为输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效的主动放电电路，其特征在于，包括单片机、信号放大器、驱动光耦、场效应管和隔离电源，所述单片机与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与驱动光耦的输入端连接，所述驱动光耦的输出端与场效应管的栅极连接，所述隔离电源为信号放大器、驱动光耦和场效应管供电，
其中，所述信号放大器包括第一电阻、第二电阻、电容和第一三极管，所述第一电阻的输出端与第二电阻的一端和电容的一端连接，所述第一电阻的输出端与第一三极管的基极连接，所述驱动光耦包括发光二极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极与发光二极管的负极连接，所述第二三极管的发射极与第三电阻和第四电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极还与稳压二极管的负极连接，所述第三电阻的另一端与场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与第五电阻、...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴腾，靳丁龙，
申请(专利权)人：上海伊控动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31