一种电源高压侧开关电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电源高压侧开关电路，其中，该电路包括：用于连接在电源端与负载端之间的开关原件以及电流采样电路、温度监测电路、保护与控制电路；电流采样电路的输入端连接电源端，电流采样电路的输出端连接保护与控制电路；温度监测电路的输入端连接开关原件，温度监测电路的输出端连接所述保护与控制电路；保护与控制电路的输入端分别连接电流采样电路、温度监测电路、使能信号；保护与控制电路的输出端连接开关原件的控制端。通过本实用新型专利技术可以对过流、过热、使能信号进行监测，进而控制开关原件的开启与关断，防止电路烧毁或误动作，达到保护整个电路的效果。达到保护整个电路的效果。达到保护整个电路的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电源高压侧开关电路


[0001]本技术涉及电路
，具体涉及一种电源高压侧开关电路。

技术介绍

[0002]随着矿井钻探技术的发展，在地层测试井下仪器中，常采用两个高压500VDC的直流无刷电机，但两个电机必须用同一路电源进行供电，所以需要对该电源进行分时通断控制。
[0003]而现有技术中，通常采用继电器实现对于该电源的分时通断控制，但采用继电器形成的开关易产生高压电弧，极大地影响了仪器的稳定性以及使用寿命。同时，在地层测试中仪器需要满足在175摄氏度甚至204摄氏度的高温下运行的要求，但现有的继电器开关形式只能够达到125摄氏度的最高耐温，无法满足井下仪器耐高温及一路高压直流电对两台高压电机分时供电的应用需求。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电源高压侧开关电路。
[0005]根据本技术，提供了一种电源高压侧开关电路，包括：用于连接在电源端与负载端之间的开关原件以及电流采样电路、温度监测电路、保护与控制电路；
[0006]所述电流采样电路的输入端连接所述电源端，所述电流采样电路的输出端连接所述保护与控制电路；其中，所述电流采样电路在监测到所述电源端的电流值高于参考电流值时输出低电平；
[0007]所述温度监测电路的输入端连接所述开关原件，所述温度监测电路的输出端连接所述保护与控制电路；其中，所述温度监测电路在监测到所述开关原件的温度值高于参考温度值时输出低电平；
[0008]所述保护与控制电路的第一输入端连接所述电流采样电路，第二输入端连接所述温度监测电路，第三输入端连接使能信号；所述保护与控制电路的输出端连接所述开关原件的控制端；其中，所述保护与控制电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端中的任一输入端输入低电平时，所述保护与控制电路的输出端输出用于控制所述开关原件关断的触发信号。
[0009]在一种可选的方式中，所述电源高压侧开关电路还包括：具有三个通路的电平转换电路；
[0010]所述电平转换电路的第一通路连接所述电流采样电路的输出端，用于将所述电流采样电路输出的电流信号进行电平转换后传递给上位机；
[0011]所述电平转换电路的第二通路连接所述温度监测电路的输出端，用于将所述温度监测电路输出的温度信号进行电平转换后传递给上位机；
[0012]所述电平转换电路的第三通路连接所述保护与控制电路的第三输入端，用于将上
位机传递的使能信号输出至所述保护与控制电路。
[0013]在一种可选的方式中，所述电源高压侧开关电路还包括：开关状态监测与隔离输出电路；
[0014]所述开关状态监测与隔离输出电路连接所述负载端，用于监测所述开关原件的导通或关断的状态信号，并将监测的状态信号进行隔离传递至上位机。
[0015]在一种可选的方式中，所述保护与控制电路进一步包括：保护电路以及控制与驱动电路；
[0016]其中所述保护电路的第一输入端连接所述电流采样电路，第二输入端连接所述温度监测电路，第三输入端连接使能信号；所述保护电路的输出端连接所述控制与驱动电路；
[0017]所述控制与驱动电路的输出端连接所述开关原件的控制端。
[0018]在一种可选的方式中，所述电流采样电路进一步包括：惠斯通电流采样电路、仪表放大器及比较电路；其中，
[0019]所述惠斯通电流采样电路连接所述电源端，用于从电源端进行电流采样，得到电流采样结果；
[0020]所述仪表放大器，用于对所述电流采样结果对应的差分信号进行测量，测得电源端的电流值；
[0021]所述比较电路，用于将所述电源端的电流值与参考电流值进行对比，并在所述电源端的电流值高于参考电流值时输出低电平。
[0022]在一种可选的方式中，所述温度监测电路进一步包括：温度传感器、温度信号测量与比较电路；其中，
[0023]所述温度传感器连接所述开关原件，用于测量所述开关原件的器件的结温；
[0024]所述温度信号测量与比较电路，用于将所述开关原件的结温与参考温度值进行对比，并在所述开关原件的结温高于参考温度值时输出低电平。
[0025]在一种可选的方式中，所述保护与控制电路用于，
[0026]将输入端连接的三条通路对应的电流信号、温度信号和使能信号在所述保护与控制电路中相与；当任一输入端输入低电平时，所述保护与控制电路的输出端输出用于控制所述开关原件关断的触发信号；当全部输入端均输入高电平时，所述保护与控制电路的输出端输出用于控制所述开关原件导通的触发信号。
[0027]在一种可选的方式中，所述电源高压侧开关电路还包括：续流二极管；其中，
[0028]所述续流二极管连接负载端，用于在所述开关原件由连通到关断时，为负载续流。
[0029]在一种可选的方式中，所述用于连接在电源端与负载端之间的开关原件采用SiC材料作为原件材料。
[0030]在一种可选的方式中，所述用于连接在电源端与负载端之间的开关原件采用厚膜封装技术。
[0031]根据本技术提供的技术方案，通过电流采样电路及温度监测电路采集电源端的电流信号和开关原件的温度信号，并由保护与控制电路通过接入的电流信号、温度信号以及使能信号，控制开关原件的导通与关断，进而分时控制对高压电机的供电。由此解决了现有技术中由继电器作为开关，在井下仪器运行过程中，易产生高压电弧且不耐高温的问题。在能够准确分时控制对电机供电的同时，极大提高了整个电路的运行安全性，耐热程度
及稳定性，还有效延长了仪器的使用寿命。
[0032]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
[0033]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0034]图1示出了根据本技术一个实施例的电源高压侧开关电路示意图；
[0035]图2示出了根据本技术另一个实施例的包含电平转换电路的电源高压侧开关电路示意图；
[0036]图3示出了根据本技术另一个实施例的包含开关状态监测与隔离输出电路的电源高压侧开关电路示意图；
[0037]图4示出了根据本技术另一个实施例的电源高压侧开关电路示意图。
具体实施方式
[0038]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源高压侧开关电路，其特征在于，包括：用于连接在电源端与负载端之间的开关原件以及电流采样电路、温度监测电路、保护与控制电路；所述电流采样电路的输入端连接所述电源端，所述电流采样电路的输出端连接所述保护与控制电路；其中，所述电流采样电路在监测到所述电源端的电流值高于参考电流值时输出低电平；所述温度监测电路的输入端连接所述开关原件，所述温度监测电路的输出端连接所述保护与控制电路；其中，所述温度监测电路在监测到所述开关原件的温度值高于参考温度值时输出低电平；所述保护与控制电路的第一输入端连接所述电流采样电路，第二输入端连接所述温度监测电路，第三输入端连接使能信号；所述保护与控制电路的输出端连接所述开关原件的控制端；其中，所述保护与控制电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端中的任一输入端输入低电平时，所述保护与控制电路的输出端输出用于控制所述开关原件关断的触发信号。2.根据权利要求1所述的电源高压侧开关电路，其特征在于，所述电源高压侧开关电路还包括：具有三个通路的电平转换电路；所述电平转换电路的第一通路连接所述电流采样电路的输出端，用于将所述电流采样电路输出的电流信号进行电平转换后传递给上位机；所述电平转换电路的第二通路连接所述温度监测电路的输出端，用于将所述温度监测电路输出的温度信号进行电平转换后传递给上位机；所述电平转换电路的第三通路连接所述保护与控制电路的第三输入端，用于将上位机传递的使能信号输出至所述保护与控制电路。3.根据权利要求1所述的电源高压侧开关电路，其特征在于，所述电源高压侧开关电路还包括：开关状态监测与隔离输出电路；所述开关状态监测与隔离输出电路连接所述负载端，用于监测所述开关原件的导通或关断的状态信号，并将监测的状态信号进行隔离传递至上位机。4.根据权利要求1所述的电源高压侧开关电路，其特征在于，所述保护与控制电路进一步包括：保护电路以及控制与驱动电路；其中所述保护电路的第一输入端连接所述电流采样电路，第二输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝桂青，李健飞，周明高，秦小飞，胡卫平，兰萌，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，
类型：新型
国别省市：