本实用新型涉及一种驱动电路，具体而言，涉及一种分离并联驱动电路。
背景技术：
质子交换膜燃料电池由于零污染、高效率、常温反应稳定可控等优点被广泛应用于汽车和轨道交通领域。燃料电池微控制单元是燃料电池系统的关键零件，其I/O输出端口需要有过流、过压保护功能及故障消除自动恢复功能。目前燃料电池微控制单元大部分采用智能功率芯片，如果方案变化会导致智能功率芯片大量积压，因而使用该智能功率芯片成本高。
鉴于上述分析，期望提供一种新型分离并联驱动电路，其具有均流功能，且具有故障消除自动恢复功能和智能化特点，可靠性高成本低。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种新型分离并联驱动电路，用于克服现有技术的缺陷。本实用新型的目的通过以下方案得以实现。
本实用新型的一个实施方式提供了一种分离并联驱动电路，其中所述分离并联驱动电路包含控制单元、驱动单元、均流单元、电流采集及保护单元、反接保护单元及负载，控制单元包括微控制单元、第一限流分压电阻和第二限流分压电阻，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻和第二限流分压电阻与反接保护单元连接，电流采集及保护单元包括保护管和电流采样电阻，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻分别与驱动单元的第一端和保护管的第二端电连接，驱动单元的第二端分别与反接保护单元的一端和负载的一端电连接，负载的的另一端接地，驱动单元的第三端与均流单元的第一端电连接，均流单元第二端与保护管的第一端电连接，保护管的第三端与反接保护单元连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与反接保护单元连接，反接保护单元的另一端与负载电源的正极连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中驱动单元包括三个并联的驱动管，驱动管为PNP型的三极管，驱动管的第一端为基极，驱动管的第二端为集电极，驱动管的第三端为发射极。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中保护管为PNP型的三极管，保护管的第一端为基极，保护管的第二端为集电极，保护管的第三端为发射极。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中均流单元包括三个均流电阻，三个均流电阻的第一端分别与相应驱动管的发射极电连接三个均流电阻的第二端与保护管的基极电连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中负载为电阻、电容或电感，负载的一端与驱动管的集电极和反接保护单元的一端电连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中反接保护单元包括整流二极管，保护管的第三端与二极管的阴极连接，保护管的第一端通过电流采样电阻与二极管的阴极连接，二极管的另一端与负载电源的正极连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，通过电阻的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载正常工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管处于关断状态；高边驱动电路工作正常，没有出现过流问题。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出高电平时，通过电阻的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由低变为高，驱动管关闭，负载停止工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管处于关断状态；高边驱动电路关断工作正常，没有出现过流问题。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载正常工作时，由于驱动管的个体差异，导致每个驱动管集电极电流不一致，通过给每个驱动管串联均流电阻来实现驱动管的均流目的，每个驱动管导通的压降很小，集电极电流由串联电阻的大小决定，串联的均流电阻阻值、封装、功率及精度相同,从而实现了均流的功能，防止驱动管的损坏。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管开启，驱动负载工作，如果负载出现异常情况，负载电流突然增加，通过电流采样电阻的电压降也会随之增加，当电压降超过保护管的开启电压后，保护管开启，此时，保护管的集电极电压升高到电源电压，驱动管的基极电压由于和保护管的集电极为同一电势点，驱动管随之关断，从而保护驱动管由于过流发热而烧毁,当负载故障消除后，通过电流采样电阻的电压降也会随之降低至保护管的开启电压限值以下，驱动管自动恢复正常功能。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的分离并联驱动电路，其中当负载电源反接的时候，由于驱动管及保护管为PNP型，负载原来接地的一端接电源的正极，负载电源的正极变为负极，电流会从负载的一端通过驱动管的PN结及保护管的PN结流向负载电源的负极，此电流会对驱动管及保护的PN结及负载造成损坏,为了消除反向电流对驱动管、保护管及负载的电流冲击，必须采取保护措施,在电源的主回路中串联一个防反接的二极管，由于串联在电源主路上二极管的单向导电性，当负载电源正负极反接时，从负载的一端经驱动管、保护管的PN结到防反接的二极管，再到负载电源的正极，整个回路没有电流流过，从而保护驱动管、保护管及负载元件不受瞬态大电流的冲击。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点在于：可根据需要并联多个驱动管，驱动不同的负载，具有成本低，灵活可变的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：并联的多个驱动管能够与均流单元连接，消除驱动管因个体差异导致的缺陷，具有应用范围广，可实现批量生产的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：采用了过流保护单元，当故障消除后，多个并联的驱动管能够自动恢复，具有智能化的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：反接保护单元采用采用防范它具有单向导电性，反向击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好的特点，确保驱动电路及保护电路的高效、可靠性。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：整个驱动单元采用常用的分离器件实现，具有封装小、发热量低和成本低的特点，可广泛应用在燃料电池车等领域的需要有保护功能的驱动方面。
附图说明
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的分离并联驱动电路结构示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的分离并联驱动电路结构示意图。如图1所示，分离并联驱动电路包含控制单元1、驱动单元2、均流单元3、电流采集及保护单元4、反接保护单元5及负载6，控制单元1包括微控制单元MCU、第一限流分压电阻R201和第二限流分压电阻R202，微控制单元的I/O端口通过依次连接的第一限流分压电阻R201和第二限流分压电阻R202与反接保护单元5连接，电流采集及保护单元4包括保护管 Q204和电流采样电阻R203，微控制单元的I/O端口通过第一限流分压电阻 R201分别与驱动单元2的第一端和保护管Q204的第二端电连接，驱动单元 2的第二端分别与负载6的一端电连接，负载6的的另一端接地，驱动单元 2的第三端与均流单元3的一端电连接，均流单元3的另一端与保护管Q204 的第二端电连接，保护管Q204的第三端与反接保护单元5连接，保护管Q204 的第一端通过电流采样电阻R203与反接保护单元5连接，反接保护单元5 的另一端与负载电源BATT的正极连接。
具体而言，如图1所示，控制单元1包括微控制单元(MCU)、第一分压限流电阻R201和第二分压限流电阻R202，MCU的I/O端口与第一分压限流电阻R201的一端连接，第一分压限流电阻R201的另一端通过第二分压限流电阻R202与反接保护单元5连接。MCU根据控制的逻辑需求，输出相应的控制信号。第一分压限流电阻R201和第二分压限流电阻R202起限流作用，防止MCU的I/O端口过流烧毁，同时为负载提供基准驱动电流并保证功率驱动管的可靠工作，防止出现误导通现象。
具体而言，如图1所示，驱动单元2包括三个放大倍数相同的并联驱动管Q201、Q202、Q203，例如PNP型的三级管。具体而言，三个驱动管的集电极并联在一起，三个驱动管的基极均与第一分压限流电阻R201的另一端和保护管Q204集电极电连接，三个驱动管的发射极均与均流单元3电连接，三个驱动管的集电极均与负载6电连接。
具体而言，如图1所示，均流单元3包括三个并联的型号相同的均流电阻R204、R205和R206,驱动单元2的三个驱动管的发射极分别与相应的均流电阻R204、R205和R206的一端电连接，三个均流电阻R204、R205和 R206的另一端均与保护单元4的基极电连接。
具体而言，如图1所示，保护单元4包括电流采样电阻R203和保护管 Q204，保护管Q204的集电极与第一分压限流电阻R201的另一端和驱动单元2的三个驱动管的基极连接，保护管Q204的发射极与反接保护单元5连接，保护管Q204的基极与三个均流电阻R204、R205和R206的另一端连接并通过电流采样电阻R203与反接保护单元5连接。
具体而言，如图1所示，反接保护单元5包括整流二极管D201，保护管Q204的发射极与二极管D201的阴极连接，保护管Q204的第一端通过电流采样电阻R203与二极管D201的阴极连接，二极管D201的另一端与负载电源BATT的正极连接。
具体而言，如图1所示，负载6包括阻性、容性或者感性负载L200，负载L200的一端接地，负载的另一端与驱动单元2的三个驱动管的集电极连接。
当MCU通过I/O端口输出低电平时，通过电阻R201、R202的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管Q201、Q202、 Q203开启，驱动负载正常工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管Q204处于关断状态；高边驱动电路工作正常，没有出现过流问题。
当MCU通过I/O端口输出高电平时，通过电阻R201、R202的分压及电流限制，此时并联驱动管的基极电平由低变为高，驱动管Q201、Q202、 Q203关闭，负载停止工作；负载电流通过采样电阻，在采样电阻上的电压降未达到过流保护的限值，保护管Q204处于关断状态；高边驱动电路关断工作正常，没有出现过流问题。
当MCU通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管Q201、Q202、Q203开启，驱动负载正常工作时，由于驱动管的个体差异，导致每个驱动管集电极电流不一致，通过给每个驱动管串联均流电阻来实现驱动管的均流目的，每个驱动管导通的压降很小，集电极电流由串联电阻的大小决定，串联的均流电阻R204、R205、R206阻值、封装、功率及精度相同,从而实现了均流的功能，防止驱动管的损坏。
当MCU通过I/O端口输出低电平时，并联驱动管的基极电平由高变为低，驱动管Q201、Q202、Q203开启，驱动负载工作，如果负载出现异常情况，负载电流突然增加，通过电流采样电阻的电压降也会随之增加，当电压降超过保护管Q204的开启电压后，Q204开启，此时，Q204的集电极电压升高到电源电压，驱动管的基极电压由于和保护管的集电极为同一电势点，驱动管随之关断，从而保护驱动管由于过流发热而烧毁。当负载故障消除后，通过电流采样电阻的电压降也会随之降低至保护管Q204的开启电压限值以下，驱动管自动恢复正常功能。
当负载电源反接的时候，由于驱动管及保护管为PNP型，负载原来接地的一端接电源的正极，负载电源的正极变为负极，电流会从负载的一端通过驱动管的PN结及保护管的PN结流向负载电源的负极，此电流会对驱动管及保护的PN结及负载造成损坏。为了消除反向电流对驱动管、保护管及负载的电流冲击，必须采取保护措施。在电源的主回路中串联一个防反接的二极管D201，由于串联在电源主路上二极管的单向导电性，当负载电源正负极反接时，从负载的一端经驱动管、保护管的PN结到防反接的二极管，再到负载电源的正极，整个回路没有电流流过，从而保护驱动管、保护管及负载元件不受瞬态大电流的冲击。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点在于：可根据需要并联多个驱动管，驱动不同的负载，具有成本低，灵活可变的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：并联的多个驱动管能够与均流单元连接，消除驱动管因个体差异导致的缺陷，具有应用范围广，可实现批量生产的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：采用了过流保护单元，当故障消除后，多个并联的驱动管能够自动恢复，具有智能化的优点。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：反接保护单元采用采用防范它具有单向导电性，反向击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好的特点，确保驱动电路及保护电路的高效、可靠性。
本实用新型的分离并联驱动电路的优点还在于：整个驱动单元采用常用的分离器件实现，具有封装小、发热量低和成本低的特点，可广泛应用在燃料电池车等领域的需要有保护功能的驱动方面。
当然应意识到，虽然通过本实用新型的示例已经进行了前面的描述，但是对本实用新型做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本实用新型宽广范围内。因此，尽管本实用新型已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。