自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关制造技术

本发明专利技术公开一种自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，所述电子配电开关位于供配电设备/电源设备与负载之间，所述电子配电开关包括：数字控制电路、电流采样电路、电子开关、回路电感、二极管和输出采样电路；所述数字控制电路产生驱动波形至电子开关，使电子开关开启过程中驱动波形的占空比从0

【技术实现步骤摘要】
自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关


[0001]本专利技术涉及配电开关
，具体为一种自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关。

技术介绍

[0002]现有技术中，输出配电开关主要用继电器或者MOSFET直接进行配电开通。现有技术应用在对外配电的过程中，当输出负载过大无法保证源端电压稳定或者无法带载启动时，必须先配电再施加负载。该过程受负载特性限制，当负载端为容性负载或感性负载时，在开关闭合瞬间会产生很大的冲击电流或尖峰电压，影响输出特性或指标；还受输出路数影响，其中某一路出现过流或短路，别的支路无法正常工作(或整个系统无法正常工作)。同时配电不具备独立的浪涌抑制、过流、过压、短路及相关保护。

技术实现思路

[0003]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，用以解决上述至少一个技术问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0005]自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，所述电子配电开关位于供配电设备/电源设备与负载之间，所述电子配电开关包括：数字控制电路、电流采样电路、电子开关、回路电感、二极管和输出采样电路；所述数字控制电路产生驱动波形至电子开关，使电子开关开启过程中驱动波形的占空比从0
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100％逐步展开，并给负载供电；所述电子开关和回路电感、二极管一起实现输出电压的缓启动到最终完全打开；在输出发生短路或过流时，电流采样电路将采样的电流信号送至数字控制电路用于保护或者显示；所述输出采样电路将输出采样信号送至数字控制电路。
[0006]作为进一步的技术方案，所述数字控制电路还连接有隔离驱动电路，所述隔离驱动电路的输出端连接电子开关的输入端。
[0007]作为进一步的技术方案，所述电子开关与回路电感和二极管形成BUCK电路工作模式，以实现输出电压的缓启动到最终完全打开。
[0008]作为进一步的技术方案，在BUCK电路工作模式下，所述数字控制电路控制占空比小于95％。
[0009]作为进一步的技术方案，所述电流采样电路还连接有比较器。
[0010]作为进一步的技术方案，所述电流采样电路包括电流采样芯片，所述电流采样芯片的输出端连接比较器和数字控制电路。
[0011]作为进一步的技术方案，所述驱动波形为PWM驱动波形。
[0012]作为进一步的技术方案，所述电子开关采用MOSFET或IGBT实现。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0014]本专利技术可以满足供配电设备/电源设备输出单路或多路配电，各路配电支路可相
互独立工作，互不影响；可消除配电过程中因不同负载特性造成的浪涌电压/电流；实现独立的过压、过流、短路等保护功能，从而提高相关配电开关的可靠性、适应性、设计灵活性。同时，本专利技术还提高供配电设备/电源设备的应用范围，减少研发投入，减少设备及器件成本(一个电子配电开关附带浪涌抑制器等多种保护功能)。
附图说明
[0015]图1为根据本专利技术实施例的多个电子配电开关连接原理示意图。
[0016]图2为根据本专利技术实施例的电子配电开关内部原理示意图。
[0017]图3和图4分别为根据本专利技术实施例的控制原理图。
具体实施方式
[0018]以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]如图1所示为多个电子配电开关连接图。图中包含供配电设备/电源设备、电子配电开关及负载等。
[0021]这里，供配电设备/电源设备指的是需要进行配电的输入源/或设备。负载部分指的是终端各种不同负载。
[0022]本专利技术电子配电开关的主要功能是将输入进行多路或单路进行配电。
[0023]如图2所示为电子配电开关内部原理示意图。从图中可见，所示电子配电开关包含数字控制部分、电流采样RF、电子开关V(MOSFET\IGBT)、电感L、二极管D及输出电压采样VO等。
[0024]其中，数字控制部分：实现配电开关占空比从0到100％控制；同时进行输出过流、短路、过压检测及保护等。
[0025]电流采样RF：该部分主要参与输出电流采样、过流保护或者短路信号采用。
[0026]电子开关V：主要功能将输入进行多路或单路进行配电,配合回路电感L、二极管D实现电子配电开关占空比从0到100％打开最终实现浪涌抑制等功能。
[0027]电感L、二极管D：实现电子配电开关占空比从0到100％打开最终实现浪涌抑制等功能。
[0028]输出电压采样：检测输出电压及输出过压等。
[0029]本专利技术所述的自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关位于供配电设备/电源设备与负载之间。所述电子配电开关包括：数字控制电路、电流采样电路、电子开关、回路电感、二极管和输出采样电路；所述数字控制电路产生驱动波形至电子开关，
使电子开关开启过程中驱动波形的占空比从0
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100％逐步展开，并给负载供电；所述电子开关和回路电感、二极管一起实现输出电压的缓启动到最终完全打开；在输出发生短路或过流时，电流采样电路将采样的电流信号送至数字控制电路用于保护或者显示；所述输出采样电路将输出采样信号送至数字控制电路。
[0030]本专利技术所述的自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关的工作原理如图3和图4所示。
[0031]具体而言，从供配电设备/电源设备产生输入源，当电子配电开关开启时，由数字控制部分发出G_PWM驱动波形，通过隔离驱动N52输出G_PWM1驱动波形来开启MOSFET V37。开启过程G_PWM占空比从0
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100％慢慢展开，最后给负载供电。此时整个工作通过MOSFET V37接收G_PWM1驱动波形与电感L1、二极管D19实现BUCK电路工作模式(占空比小于95％之前)，实现输出电压有个缓启的过程。此过程减少电子配电开关突然打开时因负载特性带来的冲击电流或电压，即浪涌抑制。同时减少电子配电开关突然开启时负载过大对输入源的冲击。
[0032]最后数字控制部分将G_PWM占空比开启到100％，MOSFET V37处于全开状态。此时电感L1不参与工作，只当做回路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，其特征在于，所述电子配电开关位于供配电设备/电源设备与负载之间，所述电子配电开关包括：数字控制电路、电流采样电路、电子开关、回路电感、二极管和输出采样电路；所述数字控制电路产生驱动波形至电子开关，使电子开关开启过程中驱动波形的占空比从0
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100％逐步展开，并给负载供电；所述电子开关和回路电感、二极管一起实现输出电压的缓启动到最终完全打开；在输出发生短路或过流时，电流采样电路将采样的电流信号送至数字控制电路用于保护或者显示；所述输出采样电路将输出采样信号送至数字控制电路。2.根据权利要求1所述自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，其特征在于，所述数字控制电路还连接有隔离驱动电路，所述隔离驱动电路的输出端连接电子开关的输入端。3.根据权利要求1所述自带浪涌抑制器及相关保护的数字控制输出电子配电开关，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾安宁，陈作鸿，范佳骏，
申请(专利权)人：武汉泓承科技有限公司，
类型：发明
国别省市：