一种直流自保持电子开关制造技术

本发明专利技术公开了一种具有欠压、过流、短路保护功能的直流自保持电子开关，包括电源变换电路、自保持电路、欠压驱动电路、过流和短路驱动电路、模块开关电路、输入连接器P1和输出连接器P2。本发明专利技术驱动信号功率小，驱动电压范围宽，而且电路结构简单，体积小、重量轻，便于安装，此外使用电阻、电容、二极管、MOS管、光耦等工业成熟器件，成本低，可靠度高。可靠度高。可靠度高。

【技术实现步骤摘要】
一种直流自保持电子开关


[0001]本专利技术属于检测控制
，具体涉及一种具有欠压、过流、短路保护功能的直流自保持电子开关。

技术介绍

[0002]在锂一次电池组中，需要一种体积小、重量轻、功耗低、成本低、高可靠、具有欠压、过流和短路保护且保护状态在不断电时能够自保持的开关装置。这种装置的作用是，在锂一次电池组使用期间，当发生锂电池过度放电使电池组欠压或发生过流、短路情况时，能迅速切断电池组输出。
[0003]目前常用的技术手段是采用航天级的自保持继电器作为开关，这就带来几个问题：一是航天级的自保持继电器经济成本高；二是自保持继电器体积大、重量大；三是自保持继电器驱动信号功率高。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于低压小功率锂一次电池组，具有欠压、过流、短路保护功能的直流自保持电子开关。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直流自保持电子开关，包括电源变换电路、自保持电路、欠压驱动电路、过流和短路驱动电路、模块开关电路、输入连接器P1和输出连接器P2；所述的电源变换电路包括二极管D4、电阻R5、电容C3和稳压管Z1，其中二极管D4正极接输入连接器P1的1脚，二极管D4负极接电阻R5，电阻R5另一端接稳压管Z1的负极，稳压管Z1正极接输入连接器P1的2脚，电容C3与稳压管Z1并联；所述的自保持电路包括电阻R1～R4、电容C1～C2和光耦U1～U4，其中电阻R1一端接过流和短路驱动电路中三极管Q2的集电极，另一端接光耦U1的源端正极，光耦U1的源端负极接输入连接器P1的2脚，电容C1与光耦U1的源端正负极并联，电阻R2一端接电源变换电路中稳压管Z1的负极，电阻R2另一端接光耦U2的源端正极，光耦U2的源端负极接欠压驱动电路的电阻R13，电阻R3与电容C2和光耦U3源端正负极并联，光耦U1～U3的副端并联且副端正极接电源变换电路中稳压管Z1的负极，副端负极接光耦U3的源端正极，光耦U3的源端负极接光耦U4源端的正极，光耦U4源端负极接电阻R4，电阻R4另一端接输入连接器P1的2脚，光耦U4的副端正极接模块开关电路中MOS管Q1的源极，光耦U4的副端负极接模块开关电路中MOS管Q1的栅极；所述的欠压驱动电路包括稳压管Z4、三极管Q4～Q5、电容C9和电阻R13～R17，其中稳压管Z4的负极接输入连接器P1的1脚，稳压管Z4的正极接电阻R17，电阻R17的另一端接输入连接器P1的2脚，电阻R16接稳压管Z4的正极，电阻R16另一端接三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接输入连接器P1的2脚，三极管Q5的集电极接电阻R14，电阻R14另一端接电源变换电路中稳压管Z1的负极，电容C9接三极管Q5的集电极，电容C9另一端输入连接器P1的2脚，电阻R15与电容C9并联，三极管Q4的基极接三极管Q5的集电极，三极管Q4的发射极接输入连接器P1的2脚，三极管Q4的集电极接电阻R13，电阻R13另一端接自保持电路中光耦U2的源端负极；所述的过流
和短路驱动电路包括可恢复保险丝RF1、电阻RC1和三极管Q2，其中可恢复保险丝RF1一端接输入连接器P1的1脚，另一端接电阻RC1，电阻RC1另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接输入连接器P1的1脚，三极管Q2的集电极接自保持电路中的电阻R1；所述的模块开关电路包括电阻R6、电阻R9、稳压管Z2、电容C4和MOS管Q1，其中电阻R6一端连接过流和短路驱动电路中三极管Q2的基极，电阻R6另一端接电阻R9，电阻R9另一端接输入连接器P1的2脚以及输出连接器P2的2脚，稳压管Z2的负极接MOS管Q1的源极，稳压管Z2的正极接MOS管Q1的栅极，电容C4与MOS管Q1的栅源并联，MOS管Q1的漏极接输出连接器P2的1脚。
[0006]所述的一种直流自保持电子开关，其欠压驱动电路中的三极管Q4～Q5采用NPN管。
[0007]所述的一种直流自保持电子开关，其过流和短路驱动电路中的三极管Q2使用PNP管。
[0008]所述的一种直流自保持电子开关，其模块开关电路中的MOS管Q1使用P沟道增强型MOS管。
[0009]本电子开关实现的基本功能是：电子开关接入电池组后，当电池组电压正常、无输出过流且输出侧无短路时，电子开关接通；当电池组出现欠压或输出过流或输出侧短路时，电子开关断开；电池欠压、输出过流和输出侧短路故障状态解除后，重新上电，电子开关可恢复接通。本专利技术具有电路简单、可靠性高、自耗电小、体积小、重量轻、成本低等特点，可用于小型锂一次电池。
[0010]本专利技术具有的优点和积极效果如下：1，本专利技术驱动信号功率小，驱动电压范围宽；
[0011]2，本专利技术电路结构简单，体积小、重量轻，便于安装；
[0012]3，本专利技术使用电阻、电容、二极管、MOS管、光耦等工业成熟器件，成本低，可靠度高。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的外形结构示意图；图2为本专利技术电源变换电路的原理图；图3为本专利技术自保持电路的原理图；图4为本专利技术欠压驱动电路的原理图；图5为本专利技术过流和短路驱动电路、模块开关电路及输入连接器的原理图。
实施方式
[0014]下面结合说明书附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0015]参照图1所示，本专利技术公开的一种具有欠压、过流、短路保护功能的直流自保持电子开关，包括电源变换电路、自保持电路、欠压驱动电路、过流和短路驱动电路、模块开关电路以及两个接口：一个输入连接器P1和一个输出连接器P2。P1和P2均为四芯连接器，其中输入连接器P1的1、3脚为输入正，2、4脚为输入负；输出连接器P2的1、3脚为输出正，2、4脚为输出负。
[0016]参照图2所示，所述的电源变换电路包括二极管D4、电阻R5、电容C3和稳压管Z1，其中二极管D4正极接输入连接器P1的1脚，二极管D4负极接电阻R5，电阻R5另一端接稳压管Z1
的负极，稳压管Z1正极接输入连接器P1的2脚，电容C3与稳压管Z1并联。
[0017]参照图3所示，所述的自保持电路包括电阻R1、电容C1、光耦U1、电阻R2、光耦U2、电阻R3、电容C2、光耦U3、光耦U4、电阻R4。电阻R1一端接过流和短路驱动电路中三极管Q2的集电极，另一端接光耦U1的源端正极，光耦U1的源端负极接输入连接器P1的2脚，电容C1与光耦U1的源端正负极并联，电阻R2一端接电源变换电路中稳压管Z1的负极，电阻R2另一端接光耦U2的源端正极，光耦U2的源端负极接欠压驱动电路的电阻R13，电阻R3与电容C2和光耦U3源端正负极并联，光耦U1、光耦U2、光耦U3的副端并联且副端正极接电源变换电路稳压管Z1的负极，副端负极接光耦U3的源端正极，光耦U3的源端负极接光耦U4源端的正极，光耦U4源端负极接电阻R4，电阻R4另一端接输入连接器P1的2脚，光耦U4的副端正极接模块开关电路中MOS管Q1的源极，光耦U4的副端负极接模块开关电路中MOS管Q1的栅极。
[0018]参照图4所示，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流自保持电子开关，其特征在于：包括电源变换电路、自保持电路、欠压驱动电路、过流和短路驱动电路、模块开关电路、输入连接器P1和输出连接器P2；所述的电源变换电路包括二极管D4、电阻R5、电容C3和稳压管Z1，其中二极管D4正极接输入连接器P1的1脚，二极管D4负极接电阻R5，电阻R5另一端接稳压管Z1的负极，稳压管Z1正极接输入连接器P1的2脚，电容C3与稳压管Z1并联；所述的自保持电路包括电阻R1～R4、电容C1～C2和光耦U1～U4，其中电阻R1一端接三极管Q2的集电极，另一端接光耦U1的源端正极，光耦U1的源端负极接输入连接器P1的2脚，电容C1与光耦U1的源端正负极并联，电阻R2一端接稳压管Z1的负极，电阻R2另一端接光耦U2的源端正极，光耦U2的源端负极接电阻R13，电阻R3与电容C2和光耦U3源端正负极并联，光耦U1～U3的副端并联且副端正极接稳压管Z1的负极，副端负极接光耦U3的源端正极，光耦U3的源端负极接光耦U4源端的正极，光耦U4源端负极接电阻R4，电阻R4另一端接输入连接器P1的2脚，光耦U4的副端正极接MOS管Q1的源极，光耦U4的副端负极接MOS管Q1的栅极；所述的欠压驱动电路包括稳压管Z4、三极管Q4～Q5、电容C9和电阻R13～R17，其中稳压管Z4的负极接输入连接器P1的1脚，稳压管Z4的正极接电阻R17，电阻R17的另一端接输入连接器P1的2脚，电阻R16接稳压管Z4的正极，电阻R16另一端接三极管Q5的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵权，李围，赵胜，李霞林，肖融，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：