一种大电流直流电路的通断控制装置的制作方法

本发明涉及的是一种大电流直流电路的通断控制装置，主要用于通用飞机上直流系统中的通断控制，属于电力电子控制技术领域。

背景技术：

目前，通用飞机上大电流电路的通断控制主要是由电磁继电器来实现的，电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片组成；当在线圈两端加上电压后，线圈中因流过电流而产生电磁效应，衔铁会在电磁力的作用下克服弹簧拉力吸向铁芯，从而使衔铁的动触点与静触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点释放。

电磁继电器的控制是采用硬件接线实现的，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难，另外继电器触点数量有限，所以继电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。

继电器控制系统依靠机械触点的动作来实现，工作频率低，触点的开关动作一般在几十毫秒数量级，且机械触点还会出现抖动问题。

由于继电器控制系统使用了大量的机械触点，连线多，触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，所以可靠性和可维护性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构组成合理，使用可靠有效，可以快速打开mosfet，适用于通用飞机上直流供电系统的大电流直流电路的通断控制装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种大电流直流电路的通断控制装置，它包括两个背对背连接的、允许电路双向控制的mosfet，所述两个背对背连接构型的mosfet由一驱动电路驱动相连，所述的驱动电路与一能够接收高电平控制信号的信号处理模块相连；

所述的驱动电路主要由一nmos高边驱动芯片组成，该高边驱动芯片的针脚1、5之间串接有一自举二极管，而在针脚4、6之间相接有一电容，针脚4、5分别连接于两个mosfet的s极和g极，所述高边驱动芯片的信号输入针脚3连接于具有延时输出功能的信号处理芯片构成的信号处理模块；

所述信号处理芯片的信号输出针脚1与高边驱动芯片的信号输入针脚3相连，而所述信号处理芯片的信号输入针脚3外连高电平的控制信号。

作为优选：所述的驱动电路还配置有一由震荡电路芯片及其外部组件组成的振荡充电电路，所述震荡电路芯片的针脚3通过一充电电容与高边驱动芯片针脚4、6之间相接的电容串接，并在震荡电路芯片输出为低电平时，mosfet的s极向充电电容充电，在震荡电路芯片输出为高电平时，充电电容向电容充电。

本发明主要包括控制信号采集模块对控制信号进行采集处理以及驱动电路在接收到控制信号后驱动mosfet工作；它具有结构组成合理，使用可靠有效，可以快速打开mosfet，适用于通用飞机上直流供电系统等特点。

附图说明

图1为直流电路通断控制的原理框图。

图2为直流电路通断控制的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1、2所示，本发明所述的一种大电流直流电路的通断控制装置，它包括两个背对背连接的、允许电路双向控制的mosfet，所述两个背对背连接构型的mosfet由一驱动电路1驱动相连，所述的驱动电路1与一能够接收高电平控制信号输入2的信号处理模块3相连。

图2所示，所述的驱动电路1主要由一nmos高边驱动芯片ic2组成，该高边驱动芯片ic2的针脚1、5之间串接有一自举二极管d，而在针脚4、6之间相接有一电容c，针脚4、5分别连接于两个mosfet的s极和g极，所述高边驱动芯片的信号输入针脚3连接于具有延时输出功能的信号处理芯片ic1构成的信号处理模块；

所述信号处理芯片ic1的信号输出针脚1与高边驱动芯片ic2的信号输入针脚3相连，而所述信号处理芯片ic1的信号输入针脚3外连高电平的控制信号。

图中所示，本发明所述的驱动电路还配置有一由震荡电路芯片ic3及其外部组件组成的振荡充电电路，所述震荡电路芯片ic3的针脚3通过一充电电容c1与高边驱动芯片ic2针脚4、6之间相接的电容c串接，并在震荡电路芯片ic3输出为低电平时，mosfet的s极向充电电容c1充电，在震荡电路芯片ic3输出为高电平时，充电电容c1向电容c充电。

实施例：如图2中所示，“in/out”和“out/in”可以分别为电源和负载端，两个mosfet背对背连接的构型允许电路的双向控制。

图中的“ctrl”是一个高电平的控制信号，芯片ic1采集到该控制信号后，在经过延时后，输出高电平信号到ic2芯片的3针脚。ic1的延时输出功能，可以使电路不受瞬变信号的影响，从而保证电路逻辑的正确。

芯片ic2是一种nmos高边驱动芯片，芯片ic2组成的驱动电路工作原理是这样的：当ic2没有输入时，自举二极管d（图中ic2上方）向电容c（连接ic2针脚4和6之间）充电。当ic2的针脚3接收到高电平信号输入时，ic2的针脚6和5在内部短接，此时驱动2个mosfet工作。

ic2的针脚6存在一个几百微安的漏电流，这导致需要频繁对电容c进行充电，以保证mosfet可以持续正常工作，但是由于不能通过关闭ic2来给电容c进行充电，因此引入一个由ic3及其外部组件组成的振荡充电电路。当源极电压为高电平时，ic3才进入振荡工作状态。当ic3的输出为低电平时，此时源极向电容c1充电，当输出为高电平时，电容c1向电容c充电，从而保持mosfet始终处于正常工作状态。

本发明可以及时准确的通断直流电路，具有很高的可靠性，整个控制、驱动电路简单，功耗、体积小，实用寿命长。

技术特征：

技术总结
一种大电流直流电路的通断控制装置，它包括两个背对背连接的、允许电路双向控制的MOSFET，所述两个背对背连接构型的MOSFET由一驱动电路驱动相连，所述的驱动电路与一能够接收高电平控制信号的信号处理模块相连；所述的驱动电路主要由一NMOS高边驱动芯片组成，该高边驱动芯片的针脚1、5之间串接有一自举二极管，而在针脚4、6之间相接有一电容，针脚4、5分别连接于两个MOSFET的S极和G极，所述高边驱动芯片的信号输入针脚3连接于具有延时输出功能的信号处理芯片构成的信号处理模块；所述信号处理芯片的信号输出针脚1与高边驱动芯片的信号输入针脚3相连，而所述信号处理芯片的信号输入针脚3外连高电平的控制信号。

技术研发人员：马庆龙;谢恺;杨瑞赓;黄平;石晓龙;吴昊;刘昌昌
受保护的技术使用者：浙江中航通飞研究院有限公司
技术研发日：2017.11.28
技术公布日：2018.05.04