一种冰箱电磁门驱动电感的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冰箱电磁门驱动电感，包括四个开关，四个开关的两端分别对应跨接有一个二极管，第一、第二开关的一端接电源，另一端接负载端，第三、第四开关的一端接入负载端，另一端接地；第一、第二开关中均包括三极管和P型MOS管，P型MOS管的漏极接负载端，其源极和衬底接电源，其栅极与三极管的集电极连接，P型MOS管的源极和漏极间跨接有二极管，三极管的集电极通过一电阻接电源，其发射极接地，其基极连另一电阻；第三、第四开关中含一N型MOS管，其漏极接负载端，其源极和衬底接地，其栅极接一电阻，其源极和漏极间跨接有二极管。本实用新型安全可靠，有较大的输出功率，效率很高，在不增加额外成本的情况下可以用来控制较大冰箱门。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种驱动电感，具体涉及一种冰箱电磁门驱动电感。 一种冰箱电磁门驱动电感
【背景技术】
[0002] 在日常生活中，人们通常会遇到这样的情况，当打开冰箱门后再关上，等到下一次 再想打开冰箱门，却发现十分吃力，这是因为上一次冰箱打开时，热空气的进入导致了冰箱 内压力的变化，冰箱内外形成了压力差，从而使得用户不易重新开门。
[0003] 目前Fisher & Paykel (F&P)公司提出了一个解决方案，就是通过电磁系统来辅 助用户开门。电磁系统中的核心是门控制器，门控制器的的要求是必须使用一个驱动电感 来打开和关上冰箱门。但是目前F&P公司方案中设计的驱动电感非但成本很贵，而且输出 功率不高，现需要一种不但具有较大输出功率，且总成本又不会过高的驱动电感。 实用新型内容
[0004] 为了解决上述的问题，本实用新型旨在提供一种冰箱电磁门驱动电感，通过改变 DC电流的方向和幅值，使电磁铁产生一个力能够排斥或者吸引这个永久磁铁，来实现开闭 冰箱电磁门。
[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
[0006] -种冰箱电磁门驱动电感，主要包括一个Η电桥，所述的Η电桥包括第一、第二、第 三、第四开关，所述的第一、第二、第三、第四开关的两端分别对应跨接有第一、第二、第三、 第四反激式二极管，所述第一、第二开关的一端分别接入电源，另一端分别接入负载端，所 述第三、第四开关的一端分别接入负载端，另一端分别接地；
[0007] 打开第一开关和第四开关来驱动正向电流开门，打开第二开关和第三开关来驱动 反向电流关门。所述的四个开关由脉宽调制（PWM)信号来驱动控制电感平均电流。可以 通过调高频宽比来增加电感的平均电流，相反的，也可以通过调低频宽比来减小平均电流。 PWM的频率设置在250Hz，这样能够很容易地让磁性传感器来测量电流纹波。
[0008] 当驱动电磁铁时必须使用四个所述的反激式二极管，目的是，当PWM开关时所述 反激式二极管能钳制电感电压并且防止电流崩塌。
[0009] 所述第一开关中包括第一 NPN型三极管和第一 P型M0S管，所述第一 P型M0S管的 漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第一 NPN型三极管的集电极连接， 所述第一 P型M0S管的源极和漏极之间跨接有所述第一反激式二极管，所述第一 NPN型三 极管的集电极通过第一电阻接入电源，其发射极接地，其基极连接第二电阻；
[0010] 所述第二开关中包括第二NPN型三极管和第二P型M0S管，所述第二P型M0S管的 漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第二NPN型三极管的集电极连接， 所述第二P型M0S管的源极和漏极之间跨接有所述第二反激式二极管，所述第二NPN型三 极管的集电极通过第三电阻接入电源，其发射极接地，其基极连接第四电阻；
[0011] 所述第三开关中包括第一 N型M0S管，所述第一 N型M0S管的漏极接入负载端，其 源极和衬底接地，其栅极连接第五电阻，所述第一 N型MOS管的源极和漏极之间跨接有所述 第三反激式二极管；
[0012] 所述第四开关中包括第二N型M0S管，所述第二N型M0S管的漏极接入负载端，其 源极和衬底接地，其栅极连接第六电阻，所述第二N型M0S管的源极和漏极之间跨接有所述 第四反激式二极管。
[0013] 进一步的，所述第一、第二、第三、第四反激式二极管均为BYV26C型二极管；选择 BYV26C二极管是因为它具有很低的正向电压和快速开关的特性。
[0014] 所述四个开关中的NPN型三极管能够使一个0-5V的信号通过转换15V和0V的门 电压来开关四个M0S管。所述的M0S管选择STP12PR)6 (P型)和STP16NF06L (N型)，这种 M0S管的优点是在电流低于5A时它们的效率很高（Rds〈0. 2 Ω )。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0016] 本实用新型设计的驱动电感安全可靠，有较大的输出功率，效率很高，在不增加额 外成本的情况下本实用新型可以用来控制较大冰箱门。
[0017] 本实用新型设计的驱动电感采用STP12PR)6 (P型）和STP16NF06L (N型）的M0S 管来建立Η电桥，选择这种M0S管的优点是在电流低于5A时它们的效率很高。Η电桥中的 ΝΡΝ型三极管能够使一个0-5V的信号通过转换15V和0V的门电压来开关M0S管。
[0018] 本实用新型设计的驱动电感设置有反激式二极管，具有很低的正向电压和快速开 关的特性，当PWM开关时反激式二极管能钳制电感电压并且防止电流崩塌。
[0019] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详 细说明如后。本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当 限定。在附图中：
[0021] 图1为本实用新型的电路结构示意图；
[0022] 图2为本实用新型的电路原理图；
[0023] 图3为本实用新型的输出功率和输入功率曲线图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0025] 参见图1所示，一种冰箱电磁门驱动电感，主要包括一个Η电桥，所述的Η电桥包 括第一、第二、第三、第四开关Sl，S2, S3, S4,所述的第一、第二、第三、第四开关Sl，S2, S3， S4的两端分别对应跨接有BYV26C型的第一、第二、第三、第四反激式二极管Dl，D2, D3, D4， 所述第一、第二开关Sl，S2的一端分别接入电源，另一端分别接入负载端，所述第三、第四 开关S3, S4的一端分别接入负载端，另一端分别接地。
[0026] 打开第一开关S1和第四开关S4来驱动正向电流开门，打开第二开关S2和第三开 关S3来驱动反向电流关门。所述的四个开关由脉宽调制（PWM)信号来驱动控制电感平均 电流。可以通过调高频宽比来增加电感的平均电流，相反的，也可以通过调低频宽比来减小 平均电流。PWM的频率设置在250Hz，这样能够很容易地让磁性传感器来测量电流纹波。
[0027] 当驱动电磁铁时必须使用四个所述的反激式二极管，目的是，当PWM开关时所述 反激式二极管能钳制电感电压并且防止电流崩塌。选择BYV26C二极管是因为它具有很低 的正向电压和快速开关的特性。
[0028] 参见图2所示，所述第一开关S1中包括第一 NPN型三极管Q5和第一 P型M0S管 Q1，所述第一 P型M0S管Q1的漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第一 NPN型三极管Q5的集电极连接，所述第一 P型M0S管Q1的源极和漏极之间跨接有所述第一 反激式二极管D1，所述第一 NPN型三极管Q5的集电极通过第一电阻R1接入电源，其发射极 接地，其基极连接第二电阻R2 ;
[0029] 所述第二开关S2中包括第二NPN型三极管Q6和第二P型M0S管Q2,所述第二P 型M0S管Q2的漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第二NPN型三极管 Q6的集电极连接，所述第二P型M0S管Q2的源极和漏极之间跨接有所述第二反激式二极管 D2,所述第二NPN型三极管Q6的集电极通过第三电阻R3接入电源，其发射极接地，其基极 连接第四电阻R4;
[0030] 所述第三开关S3中包括第一 N型M0S管Q3,所述第一 N型M0S管Q3的漏极接入 负载端，其源极和衬底接地，其栅极连接第五电阻R5,所述第一 N型M0S管Q3的源极和漏极 之间跨接有所述第三反激式二极管D3 ;
[0031] 所述第四开关S4中包括第二N型M0S管Q4,所述第二N型M0S管Q4的漏极接入 负载端，其源极和衬底接地，其栅极连接第六电阻R6,所述第二N型M0S管Q4的源极和漏极 之间跨接有所述第四反激式二极管D4。
[0032] 所述的四个开关中的NPN型三极管能够使一个0-5V的信号通过转换15V和0V的 门电压来开关四个M0S管。M0S管选择STP12PR)6 (P型）和STP16NF06L (N型)，选择这种 M0S管的优点是在电流低于5A时它们的效率很高（Rds〈0. 2 Ω )。本实用新型的驱动电感的 输出功率和输入功率参见图3所示，图中很明显能看出本实用新型的驱动电感因采用M0S 管，能输出较大的功率，效率较高。
[0033] 本实用新型的所有器件值的计算如下：
[0034] 第一开关S1和第二开关S2
[0035] 通过第一、第二电阻Rl，R2的理想电流设定在1. 2mA ;
[0036]
【权利要求】
1. 一种冰箱电磁门驱动电感，其特征在于：主要包括一个Η电桥，所述的Η电桥包括 第一、第二、第三、第四开关（Sl，S2, S3, S4)，所述的第一、第二、第三、第四开关（Sl，S2, S3， S4)的两端分别对应跨接有第一、第二、第三、第四反激式二极管（01，02,03,04)，所述第一、 第二开关（Sl，S2)的一端分别接入电源，另一端分别接入负载端，所述第三、第四开关（S3， S4)的一端分别接入负载端，另一端分别接地； 所述第一开关（S1)中包括第一 ΝΡΝ型三极管（Q5)和第一 Ρ型MOS管（Q1)，所述第一 Ρ型MOS管（Q1)的漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第一 ΝΡΝ型三极 管（Q5)的集电极连接，所述第一 Ρ型MOS管（Q1)的源极和漏极之间跨接有所述第一反激式 二极管（D1)，所述第一 ΝΡΝ型三极管（Q5)的集电极通过第一电阻（R1)接入电源，其发射极 接地，其基极连接第二电阻（R2); 所述第二开关（S2)中包括第二ΝΡΝ型三极管（Q6)和第二Ρ型MOS管（Q2)，所述第二 Ρ型MOS管（Q2)的漏极接入负载端，其源极和衬底接入电源，其栅极与所述第二ΝΡΝ型三极 管（Q6)的集电极连接，所述第二Ρ型MOS管（Q2)的源极和漏极之间跨接有所述第二反激式 二极管（D2 )，所述第二ΝΡΝ型三极管（Q6 )的集电极通过第三电阻（R3 )接入电源，其发射极 接地，其基极连接第四电阻（R4); 所述第三开关（S3)中包括第一 Ν型MOS管（Q3)，所述第一 Ν型MOS管（Q3)的漏极接 入负载端，其源极和衬底接地，其栅极连接第五电阻（R5)，所述第一 Ν型MOS管（Q3)的源极 和漏极之间跨接有所述第三反激式二极管（D3); 所述第四开关（S4)中包括第二Ν型MOS管（Q4)，所述第二Ν型MOS管（Q4)的漏极接 入负载端，其源极和衬底接地，其栅极连接第六电阻（R6)，所述第二Ν型MOS管（Q4)的源极 和漏极之间跨接有所述第四反激式二极管（D4)。
2. 根据权利要求1所述的冰箱电磁门驱动电感，其特征在于：所述第一、第二、第三、第 四反激式二极管（Dl，D2, D3, D4)均为BYV26C型二极管。
【文档编号】H03K17/687GK203872148SQ201420278174
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】许岚, 石皋莲, 罗平尔 申请人:苏州工业职业技术学院