电子继电器设备制造技术

一种电子继电器设备，包括控制单元，被配置为从MCU接收信号，并输出用于开关驱动的导通/断开控制信号；充电单元，被配置为响应于控制单元的控制信号提供用于驱动开关单元的驱动电压；开关单元，包括第一和第二开关元件，其通过响应来自充电单元的驱动电压进行导通/断开控制而向负载供电，第一和第二开关元件的源极端彼此连接，并且第一和第二开关元件的栅极端彼此连接；以及钳制单元，设置在开关单元的源极端和栅极端之间，并且被配置为在开关单元的导通状态下恒定地保持源极端和栅极端之间的电压。所述电子继电器设备不依赖于源极端电压并且能够通过栅极端电压和钳位电压稳定地保持导通状态。

Electronic relay equipment

【技术实现步骤摘要】
电子继电器设备相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(a)要求于2018年7月26日在韩国知识产权局提交的、申请号为10-2018-0087062的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开的实施例涉及一种电子继电器设备，更具体地，涉及一种能够通过钳位电压稳定地保持导通状态的电子继电器设备。
技术介绍
通常，继电器是指具有通过使用预定电信号控制电路的导通和断开的功能的设备。根据工作原理，继电器分为机械继电器和电子继电器。机械继电器是一种使用电磁体以下述方式来控制电路的导通和断开类型的设备：当电流流过电磁体时，电路被连接为粘结到电极的磁接触。电子继电器作为通过在继电器的电路的开闭部分中使用半导体元件来去除电接触的(非接触)继电器，是下述类型的一种设备：其输入侧和输出侧由半导体构建并因此具备高负载开关功能，所述输入侧和输出侧设置为彼此电隔离，并且当电信号施加到输入侧时，高负载电流流向输出侧时，控制电路的导通和断开。电子继电器比机械继电器更广泛地使用，因为即使输入信号的幅值非常小，电子继电器也能够控制高负载输出信号，由于没有机械操作部件并且不受冲击、振动、安装位置等的影响，所以有长寿命和高可靠性。图1是示出了传统电子继电器电路的示例表示的图。通常，在用于车辆的电子继电器电路中，两个金属氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor,MOSFET)具有如图1所示的彼此连接的源极端S。观察传统电子继电器电路的开关元件的操作，在最初导通各个MOSFET并且MOSFET处于断开状态时，因为MOSFET的源极端的电压处于波动状态，所以MOSFET的源极端的电压首先接地(grounded,GND)，并且在准备接地时通过电荷泵电路向栅极端提供电压。在初始导通之后，提供电池电压，因此提供比源极端的12V电压高12V的电压，即，可以将24V电压施加到栅极端以维持导通状态。然而，由于传统技术具有通过识别MOSFET的源极端的电压将预定电压提供给栅极端的结构，如果在最终导通之后将不稳定的电压施加到电池输入端，源极端电压可能波动，并且栅极端电压也可能波动。因此，由于不能在栅极端和源极端之间提供稳定的电压，所以不能保持继电器导通。也就是说，当发生电池电压和电动机电压的扫描时，可能导致不能执行稳定的继电器导通的问题。在公开号为10-2014-0073800(2014年6月17日公布)、标题为“电子继电器电路”的韩国未审查专利中公开了本公开的
技术介绍
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技术实现思路
各种实施例涉及一种电子继电器设备，其不依赖于源极端电压并且能够通过栅极端电压和钳位电压稳定地保持导通状态。在一个实施例中，一种电子继电器设备可以包括：控制单元，被配置为从微控制单元(microcontrolunit,MCU)接收信号，并输出用于开关驱动的导通/断开控制信号；充电单元，被配置为响应于控制单元的控制信号而提供用于驱动开关单元的驱动电压；开关单元，包括第一开关元件和第二开关元件，其通过响应于来自充电单元的驱动电压进行导通/断开控制而向负载供电，第一开关元件和第二开关元件的源极端彼此连接并且第二开关元件和第二开关元件的栅极端彼此连接；钳制单元，设置在开关单元的源极端和栅极端之间，并且被配置为在开关单元的导通状态下恒定地保持源极端和栅极端之间的电压。电子继电器设备还可包括比较单元，被配置为比较参考电压和从控制单元输入的控制信号的电压，并输出相应状态的信号，其中，如果导通信号从MCU输入到控制单元，当从控制单元向比较单元施加高于参考电压的电压时，比较单元输出高(+)信号，并且如果断开信号从MCU输入到控制单元，当从控制单元向比较单元施加低于参考电压的电压时，比较单元输出低(-)信号。充电单元可以接收电池电压、泵送电荷、生成要施加到开关单元的栅极电压，并且可以将栅极电压提供给比较单元的高(+)端。电子继电器设备还可包括第一电阻器，设置在比较单元的输出端和开关单元的栅极端之间；以及第二电阻器，设置在开关单元的源极端和栅极端之间，并与钳制单元并联连接。在开关单元的初始关闭状态下，如果从MCU输入导通信号，则可以通过第一电阻器将比较单元的高(+)信号施加到开关单元的栅极端，并且当穿过第二电阻器形成阈值电压时，可以导通开关单元。在开关单元的导通状态下，当电池电压施加到开关单元，并且因此电池电压和开关单元源极端的电压变得相同时，比较单元的高(+)信号可以通过第一电阻器施加到开关单元的栅极端，并且可以通过钳制单元恒定地保持开关单元的源极端和栅极端之间的电压，通过该钳制单元可以保持开关单元的导通状态。第一开关元件和第二开关元件可以由N型MOSFET实现，第一开关元件的漏极端可以连接到电池侧，并且第二开关元件的漏极端可以连接到负载侧。钳制单元可以形成为使得两个二极管串联连接并且各个二极管的阴极共同连接。在根据本公开实施例的电子继电器设备中，可以通过钳位电压在开关元件的源极端和栅极端之间稳定地提供电压。结果，即使当出现例如不稳定的电池电压的干扰时，也可以在不依赖于源极端电压的情况下稳定地保持开关元件的导通状态。附图说明图1是示出了传统电子继电器电路的示例表示的示意图；图2是示出了根据本公开实施例的电子继电器设备电路的示例表示的示意图；和图3是有助于解释根据本公开实施例的电子继电器设备的示意性流程图的示例的表示。具体实施方式在下文中参考示出了本专利技术的实施例的附图更全面地描述了本专利技术。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底，并且将本专利技术的范围完全传达给本领域技术人员。附图中相同的附图标记表示相同的元件。从以下参考附图对实施例的描述中，本专利技术的各种优点和特征以及实现它们的方法将变得显而易见。然而，本专利技术不限于文本阐述的实施例，而是可以以许多不同的形式实现。可以提供本专利技术的实施例以使本专利技术的公开内容完整，并且将本专利技术的范围完全传达给本领域技术人员，因此本专利技术将在权利要求的范围内进行限定。贯穿说明书中相同的附图标记表示相同的元件。除非另外定义，否则应理解，说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域技术人员理解的术语相同的含义。此外，除非明确定义，否则由通用的词典所定义的术语不应理想地或过度地正式定义。应当理解，出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z，或者X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。除非特别相反地描述，否则本文所述的术语“包括”、“配置”、“具有”等将被理解为暗示包含所述组件，因此应被解释为包括其他组件，而不是排除任何其他元素。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子继电器设备，包括：/n控制单元，被配置为从MCU(微控制单元)接收信号，并输出用于开关驱动的导通/断开控制信号；/n充电单元，被配置为响应于所述控制单元的控制信号，提供用于驱动开关单元的驱动电压；/n所述开关单元包括第一开关元件和第二开关元件，其通过响应于来自所述充电单元的驱动电压进行导通/断开控制而向负载供电，所述第一开关元件和所述第二开关元件的源极端彼此连接，并且所述第一开关元件和所述第二开关元件的栅极端彼此连接；和/n钳制单元，设置在所述开关单元的源极端和栅极端之间，并且被配置为在所述开关单元的导通状态下恒定地保持所述源极端和所述栅极端之间的电压。/n

【技术特征摘要】
20180726 KR 10-2018-00870621.一种电子继电器设备，包括：
控制单元，被配置为从MCU(微控制单元)接收信号，并输出用于开关驱动的导通/断开控制信号；
充电单元，被配置为响应于所述控制单元的控制信号，提供用于驱动开关单元的驱动电压；
所述开关单元包括第一开关元件和第二开关元件，其通过响应于来自所述充电单元的驱动电压进行导通/断开控制而向负载供电，所述第一开关元件和所述第二开关元件的源极端彼此连接，并且所述第一开关元件和所述第二开关元件的栅极端彼此连接；和
钳制单元，设置在所述开关单元的源极端和栅极端之间，并且被配置为在所述开关单元的导通状态下恒定地保持所述源极端和所述栅极端之间的电压。


2.根据权利要求1所述的电子继电器设备，还包括：
比较单元，被配置为比较参考电压和从所述控制单元输入的所述控制信号的电压，并输出相应状态的信号。


3.根据权利要求2所述的电子继电器设备，其中，如果从所述MCU向所述控制单元输入导通信号，则当从所述控制单元向所述比较单元施加高于所述参考电压的电压时，所述比较单元输出高(+)信号，并且如果从所述MCU向所述控制单元输入断开信号，则当从所述控制单元向所述比较单元施加低于所述参考电压的电压时，所述比较单元输出低(-)信号。


4.根据权利要求3所述的电子继电器设备，其中，所述充电单元接收电池电压、泵送电荷、生成要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇宇，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR