一种基于混合集成电路的固态功率继电器制造技术

发明专利技术提出一种基于混合集成电路的固态功率继电器，包括升压电路、控制电路、驱动电路、光耦U1、MOS管Q1、降压电路、保护电路、光耦U2，所述控制电路的输入端与所述升压电路的输出端、所述光耦U1的输出端并联，所述控制电路的输出端与所述保护电路的输入端、所述驱动电路的输入端并联，所述驱动电路输出端与所述MOS管Q1的栅极连接；本发明专利技术采用对电源Vin端升压方式给所述控制电路、所述驱动电路供电，对电源Vin端降压的方式给所述保护电路供电，以取代隔离变压器供电方式，实现对MOS管Q1开通、关断控制功能；利用所述升压电路检测电源Vin端的电压值，实现过压、欠压保护功能；因控制信号需要的电流小(≤5mA)，无需安装隔离变压器，电路简单，体积小。体积小。体积小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合集成电路的固态功率继电器


[0001]本专利技术涉及固态功率继电器领域，尤其是一种基于混合集成电路的固态功率继电器。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国航天、航空装备的朝着智能化、信息化、轻量化、长续航能力等方向发展。对航天、航空装备提出了多电化和全电化供电系统要求，用以解决装备智能化、轻量等需求。
[0003]现有的固态功率继电器是采用隔离变压器构成一个隔离电源，为相关电路供电，如图1所示。缺点有：控制信号需要的电流大(通常30mA～80mA),电路复杂，隔离变压器体积大。因现有的固态功率继电器体积大等缺点阻碍了固态功率继电器应用到船舶、电子领域的装备供电系统。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于混合集成电路的固态功率继电器。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提出一种基于混合集成电路的固态功率继电器，包括升压电路、控制电路、驱动电路、光耦U1、MOS管Q1、降压电路、保护电路、光耦U2；所述控制电路的输入端与所述升压电路的输出端、所述光耦U1的输出端并联，所述控制电路的输出端与所述保护电路的输入端、所述驱动电路的输入端并联，所述驱动电路输出端与所述MOS管Q1的栅极连接。
[0007]所述升压电路给所述控制电路和所述驱动电路供电，所述光耦U1将输入的控制信号传输到所述控制电路，进而控制所述MOS管Q1的关断。当控制信号输入断开或控制信号为低电平(0V)时，通过所述光耦U1将控制信号送入所述控制电路中，所述控制电路进行处理后，所述驱动电路关断输出，以使所述MOS管Q1关断。
[0008]当电源Vin端加入电压后，所述升压电路将电源Vin端的电压升高，给所述控制电路和所述驱动电路供电。
[0009]所述降压电路将电源Vin端的电压降压，以给所述保护电路供电。
[0010]当所述控制信号输入并加上高电平(5V)时，通过所述光耦U1将控制信号送入所述控制电路中，所述控制电路对控制信号进行处理，处理后的控制信号通过所述驱动电路进行电流放大，以驱动所述MOS管Q1开通。
[0011]当所述控制信号输入断开或所述控制信号为低电平(0V)时，通过所述光耦U1将控制信号送入所述控制电路中，所述控制电路对控制信号进行处理后，所述驱动电路关断输出，进而使得所述MOS管Q1关断。
[0012]进一步地，所述降压电路的输入端、所述光耦U2的输入端均与所述保护电路并联，所述降压电路给所述保护电路供电。
[0013]所述升压电路和所述降压电路同时检测电源Vin端的电压，当电源Vin端的电压高
至过压值或低至欠压值时，所述升压电路停止输出，终止给所述控制电路和所述驱动电路供电，所述MOS管Q1关断。
[0014]所述降压电路继续给所述保护电路供电，并将保护电路输出的保护信号通过所述光耦U2输出、反馈给外围系统。
[0015]进一步地，所述基于混合集成电路的固态功率继电器还包括采样电阻，所述MOS管Q1的源级与所述采样电阻的输入端、所述保护电路的输入端并联。
[0016]进一步地，所述采样电阻的输出端与所述保护电路的输入端、Vout端并联。
[0017]进一步地，所述MOS管Q1的漏极连接电源Vin端。
[0018]进一步地，所述保护电路的输出端连接PGND端。
[0019]进一步地，所述升压电路输出端接地。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]1、所述基于混合集成电路的固态功率继电器，包括升压电路、控制电路、驱动电路、光耦U1、MOS管Q1、降压电路、保护电路、光耦U2，所述控制电路的输入端与所述升压电路的输出端、所述光耦U1的输出端并联，所述控制电路的输出端与所述保护电路的输入端、所述驱动电路的输入端并联，所述驱动电路输出端与所述MOS管Q1的栅极连接；本专利技术采用对电源Vin端升压方式给所述控制电路、所述驱动电路供电，对电源Vin端降压的方式给所述保护电路供电，以取代隔离变压器供电方式，实现对MOS管Q1开通、关断控制功能；利用所述升压电路检测电源Vin端的电压值，实现过压、欠压保护功能；因控制信号需要的电流小(≤5mA)，无需安装隔离变压器，电路简单，体积小。
[0022]2、所述基于混合集成电路的固态功率继电器采用光耦隔离的方式，取代原来变压器隔离的方式，实现控制信号的传输和控制MOS管Q1的关断。
附图说明
[0023]图1为现有的固态功率继电器电路拓扑图；
[0024]图2为所述基于混合集成电路的固态功率继电器电路拓扑图。
具体实施方式
[0025]为了更加清楚、完整的说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0026]请参考图2，本专利技术提出一种基于混合集成电路的固态功率继电器，包括升压电路、控制电路、驱动电路、光耦U1、MOS管Q1、降压电路、保护电路、光耦U2；所述控制电路的输入端与所述升压电路的输出端、所述光耦U1的输出端并联，所述控制电路的输出端与所述保护电路的输入端、所述驱动电路的输入端并联，所述驱动电路输出端与所述MOS管Q1的栅极连接。
[0027]所述升压电路给所述控制电路和所述驱动电路供电，所述光耦U1将输入的控制信号传输到所述控制电路，进而控制所述MOS管Q1的关断。当控制信号输入断开或控制信号为低电平(0V)时，通过所述光耦U1将控制信号送入所述控制电路中，所述控制电路进行处理后，所述驱动电路关断输出，以使所述MOS管Q1关断。
[0028]在本实施例中，当所述控制信号输入并加上高电平(5V)时，通过所述光耦U1将控
制信号送入所述控制电路中，所述控制电路对控制信号进行处理，处理后的控制信号通过所述驱动电路进行电流放大，以驱动所述MOS管Q1开通。
[0029]当所述控制信号输入断开或所述控制信号为低电平(0V)时，通过所述光耦U1将控制信号送入所述控制电路中，所述控制电路对控制信号进行处理后，所述驱动电路关断输出，进而使得所述MOS管Q1关断。
[0030]在本实施例中，所述基于混合集成电路的固态功率继电器采用光耦隔离的方式，取代原来变压器隔离的方式，实现控制信号的传输和控制MOS管Q1的关断。
[0031]进一步地，所述降压电路的输入端、所述光耦U2的输入端均与所述保护电路并联，所述降压电路给所述保护电路供电。
[0032]在本实施例中，当电源Vin端加入电压后，所述升压电路将电源Vin端的电压升高至Vin+12V，给所述控制电路和所述驱动电路供电。所述降压电路将电源Vin端的电压降至12V，以给所述保护电路供电。
[0033]请参考图2，所述基于混合集成电路的固态功率继电器还包括采样电阻，所述MOS管Q1的源级与所述采样电阻的输入端、所述保护电路的输入端并联；所述MOS管Q1的漏极连接电源Vin端。所述采样电阻的输出端与所述保护电路的输入端、Vout端并联。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合集成电路的固态功率继电器，其特征在于，包括升压电路、控制电路、驱动电路、光耦U1、MOS管Q1、降压电路、保护电路、光耦U2；所述控制电路的输入端与所述升压电路的输出端、所述光耦U1的输出端并联，所述控制电路的输出端与所述保护电路的输入端、所述驱动电路的输入端并联，所述驱动电路输出端与所述MOS管Q1的栅极连接；所述升压电路给所述控制电路和所述驱动电路供电，所述光耦U1将输入的控制信号传输到所述控制电路，进而控制所述MOS管Q1的关断；所述降压电路的输入端、所述光耦U2的输入端均与所述保护电路并联，所述降压电路给所述保护电路供电。2.根据权利要求1所述的基于混合集成电路的固态功...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建功，李迪伽，谢永梁，李加取，
申请(专利权)人：深圳市振华微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：