一种电子开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电子开关，包括：用于连接输入电压的输入接口；用于连接负载的输出接口；开关管的输入端连接输入接口，输出端连接输出接口；第一电流采集电路串接在输入接口与开关管的输入端之间；第一控制芯片的电压感应引脚连接开关管的输入端与第一电流采集电路的串联连接点，电源输入引脚连接输入接口与第一电流采集电路的串联连接点，输出引脚连接开关管的输出端，门控信号输出引脚连接开关管的控制端，门控信号输出引脚还经稳压二极管连接开关管的输出端；第一控制芯片的功率限制引脚经功率限制电阻接地。本实用新型专利技术不仅具有输入侧过流保护功能，还具有过载保护功能，能在过载时保护电子开关不受损坏。过载时保护电子开关不受损坏。过载时保护电子开关不受损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种电子开关


[0001]本技术适用于电子系统中开关
，尤其涉及一种电子开关。

技术介绍

[0002]在有些电子系统中，尤其在大功率情况下，需要断开或接通与电源线路连接的负载。理想情况下，可以使用传统机械开关来实现这一目的，可是传统的机械开关是靠机械触点的动作实现的，工作频率低，触点的开关动作一般在几十毫秒数量级，而且机械触点还会出现抖动问题，触点在开关动作时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，如果没有采取相应的消弧措施，可能会导致触点烧毁无法工作，所以可靠性和可维护性差。
[0003]电子开关是一种没有机械动作的无触点开关元件，全部由电子元器件组成，它利用大功率三极管、开关管(如功率场效应管，MOSFET)、单项可控硅或双向可控硅等器件的开关特性，达到无触点、无火花的接通或断开负载电路。现有技术中经常使用由MOSFET构成的电子开关，但MOSFET电子开关存在以下的问题：
[0004](1)目前大部分的MOSFET电子开关电路过载时会损坏电子开关；
[0005](2)MOSFET电子开关电路在输入电压异常(过压)时不能有效保护负载设备；
[0006](3)MOSFET电子开关缺乏过温保护；
[0007](4)MOSFET电子开关缺乏故障指示；
[0008](5)MOSFET电子开关不能实时检测负载电流。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本技术实施例提供了一种电子开关，以解决现有开关管的电子开关电路过载时会损坏电子开关的问题。
[0010]基于上述目的，提供一种电子开关的技术方案，所述电子开关包括：
[0011]输入接口，所述输入接口用于连接输入电压；
[0012]输出接口，所述输出接口用于连接负载；
[0013]开关管，所述开关管的输入端连接所述输入接口，所述开关管的输出端连接所述输出接口；
[0014]第一电流采集电路，所述第一电流采集电路串接在所述输入接口与所述开关管的输入端之间；
[0015]第一控制芯片，所述第一控制芯片的电压感应引脚连接所述开关管的输入端与所述第一电流采集电路的串联连接点，所述第一控制芯片的电源输入引脚连接所述输入接口与所述第一电流采集电路的串联连接点，所述第一控制芯片的输出引脚连接所述开关管的输出端，所述第一控制芯片的门控信号输出引脚连接所述开关管的控制端，所述门控信号输出引脚还经稳压二极管连接所述开关管的输出端；
[0016]功率限制电阻，所述第一控制芯片的功率限制引脚经所述功率限制电阻接地。
[0017]在一个实施例中，所述电子开关还包括：第六电容，所述第一控制芯片的定时引脚
经所述第六电容接地。
[0018]在一个实施例中，所述电子开关还包括：第一电压采集电路，所述第一电压采集电路的输入端连接所述输入接口，所述第一电压采集电路的输出端连接所述第一控制芯片的电压输入引脚。
[0019]在一个实施例中，所述电子开关还包括：处理器接口，所述处理器接口用于连接处理器；第一光耦隔离电路，所述第一光耦隔离电路包括第一光耦合器，所述第一控制芯片的故障信号输出引脚连接所述第一光耦合器的二极管阳极，所述第一光耦合器的二极管阳极还经输入限流电阻连接电源VCC，所述第一光耦合器的二极管阴极和光敏三极管发射极接地，所述第一光耦合器的光敏三极管集电极经第一上拉电阻连接电源VDD，所述第一光耦合器的光敏三极管集电极与第一上拉电阻的连接点连接所述处理器接口。
[0020]在一个实施例中，所述电子开关还包括：第二电流采集电路，所述第二电流采集电路包括电流检测芯片，所述电流检测芯片串接在所述开关管的输出端与所述输出接口之间，所述电流检测芯片的电压输出端连接所述处理器接口。
[0021]在一个实施例中，所述电子开关还包括：第一迟滞比较器，所述第一迟滞比较器的正相输入端连接所述电流检测芯片的电压输出端，所述第一迟滞比较器的反相输入端连接第一基准电压，所述第一迟滞比较器的输出端连接所述第一控制芯片的使能引脚。
[0022]在一个实施例中，所述电子开关还包括：过温保护电路，所述过温保护电路包括温度检测电路、电压跟随器和第二迟滞比较器，所述温度检测电路的输入端连接设定的温度采集点，所述温度检测电路的输出端连接所述电压跟随器的输入端，所述电压跟随器的输出端连接所述第二迟滞比较器的正相输入端，所述第二迟滞比较器的反相输入端连接第二基准电压，所述第二迟滞比较器的输出端连接所述第一控制芯片的使能引脚。
[0023]在一个实施例中，所述电子开关还包括：或门电路，所述或门电路包括3个输入端，所述或门电路的第一输入端连接所述第一迟滞比较器的输出端，所述或门电路的第二输入端连接所述第二迟滞比较器的输出端，所述或门电路的第三输入端连接所述处理器接口；所述或门电路的输出端连接所述第一控制芯片的使能引脚。
[0024]在一个实施例中，所述电子开关还包括：三极管，所述或门电路的输出端连接所述三极管的控制端，所述三极管的输入端经第二上拉电阻连接电源VDD，所述三极管的输出端接地；
[0025]第二光耦隔离电路，所述第二光耦隔离电路包括第二光耦合器，所述第二光耦合器的二极管阳极连接所述三极管的输入端与所述第二上拉电阻的连接点，所述第二光耦合器的二极管阴极接地，所述第二光耦合器的光敏三极管发射极连接所述第一控制芯片的使能引脚，所述第二光耦合器的光敏三极管集电极经第三上拉电阻连接电源VCC。
[0026]在一个实施例中，所述电子开关还包括：输入电压滤波电容，所述输入电压滤波电容的一端连接所述输入接口，另一端接地；瞬变电压抑制二极管，所述瞬变电压抑制二极管与所述输入电压滤波电容并联。
[0027]本技术与现有技术相比存在的有益效果是：本技术的电子开关具有过载保护功能和输入侧过流保护功能。具体如下：(1)本技术的第一电流采集电路串接在输入接口与开关管的输入端之间，能够采集流过开关管的电流，同时，第一控制芯片能够实时采集开关管的漏源电压，从而第一控制芯片能够根据开关管的漏源电压和流过开关管的电
流实时计算出开关管的当前工作功率，在开关管的当前工作功率超出其安全工作区域时(即过载时)，一方面能够利用功率限制电阻限制开关管的功率，另一方面，第一控制芯片能够通过关断开关管来保护电子开关在过载时不受损坏，从而实现过载保护功能；(2)第一控制芯片能够根据流过开关管的电流判断开关管的输入侧是否过流，在过流时，第一控制芯片能够通过关断开关管来保护电子开关不受损坏，从而实现输入侧过流保护功能。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本技术实施例一提供的电子开关电路原理图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子开关，其特征在于，所述电子开关包括：输入接口，所述输入接口用于连接输入电压；输出接口，所述输出接口用于连接负载；开关管，所述开关管的输入端连接所述输入接口，所述开关管的输出端连接所述输出接口；第一电流采集电路，所述第一电流采集电路串接在所述输入接口与所述开关管的输入端之间；第一控制芯片，所述第一控制芯片的电压感应引脚连接所述开关管的输入端与所述第一电流采集电路的串联连接点，所述第一控制芯片的电源输入引脚连接所述输入接口与所述第一电流采集电路的串联连接点，所述第一控制芯片的输出引脚连接所述开关管的输出端，所述第一控制芯片的门控信号输出引脚连接所述开关管的控制端，所述门控信号输出引脚还经稳压二极管连接所述开关管的输出端；功率限制电阻，所述第一控制芯片的功率限制引脚经所述功率限制电阻接地。2.根据权利要求1所述的电子开关，其特征在于，所述电子开关还包括：第六电容，所述第一控制芯片的定时引脚经所述第六电容接地。3.根据权利要求2所述的电子开关，其特征在于，所述电子开关还包括：第一电压采集电路，所述第一电压采集电路的输入端连接所述输入接口，所述第一电压采集电路的输出端连接所述第一控制芯片的电压输入引脚。4.根据权利要求3所述的电子开关，其特征在于，所述电子开关还包括：处理器接口，所述处理器接口用于连接处理器；第一光耦隔离电路，所述第一光耦隔离电路包括第一光耦合器，所述第一控制芯片的故障信号输出引脚连接所述第一光耦合器的二极管阳极，所述第一光耦合器的二极管阳极还经输入限流电阻连接电源VCC，所述第一光耦合器的二极管阴极和光敏三极管发射极接地，所述第一光耦合器的光敏三极管集电极经第一上拉电阻连接电源VDD，所述第一光耦合器的光敏三极管集电极与第一上拉电阻的连接点连接所述处理器接口。5.根据权利要求4所述的电子开关，其特征在于，所述电子开关还包括：第二电流采集电路，所述第二电流采集电路包括电流检测芯片，所述电流检测芯片串接在所述开关管的输出端与所述输出接口之间，所述电流检测芯片的电压输出端连接所述处理器接口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕培康，王一品，孟庆斌，郑景乐，
申请(专利权)人：中原动力智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：