一种电子式自举型电容预充电电路的制作方法

专利名称:一种电子式自举型电容预充电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电子式自举型电容预充电电路，包括电阻、二极管、充电电容、光耦合器6N137、高速功率驱动器IR2101S和MOS管IRLR3410，所述高速功率驱动器IR2101S的引脚2接收光耦合器6N137传输的DSP驱动信号，引脚4为公共端接地，引脚1和引脚8接15V电源，引脚6和引脚8中间接自举电容，引脚8接自举电容的正极，引脚6接自举电容的负极端，所述MOS管IRLR3410的漏极经充电电阻接96V电源，栅极经电阻与高速功率驱动器IR2101S的输出端相连，源极连接至充电电容的负极同时经二极管接外部电路，该电子式自举型电容预充电电路不仅能为充电电容充电，而且使用寿命长、价格便宜、不会产生电弧，操作简单且电路稳定。
【专利说明】
一种电子式自举型电容预充电电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电子式自举型电容预充电电路。
【背景技术】
[0002]目前公认的电容预充电电路是由充电电阻，充电继电器，充电继电控制电路组成。工作时，由充电继电器控制电路控制充电继电器吸合，电流经过充电电阻，充电继电器为电容充电，但是在使用过程中继电器吸合会产生电弧，且继电器使用寿命较短，价格偏高。在电子式预充电电路中，在普通自举型电容预充电电路的基础上使得电路操作更加便捷，使用更为广泛，通过DSP输出控制信号即可控制预充电电路的工作状态，状态切换也更为方便，使用寿命也大为延长。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种不仅能为充电电容充电，而且使用寿命长、价格便宜、不会产生电弧，操作简单且电路稳定的电子式自举型电容预充电电路。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种电子式自举型电容预充电电路，包括电阻、二极管、充电电容、光親合器6N137、高速功率驱动器IR2101S和MOS管IRLR3410，所述高速功率驱动器IR2101S的引脚2接收光耦合器6N137传输的DSP驱动信号，引脚4为公共端接地，引脚I和引脚8接15V电源，引脚6和引脚8中间接自举电容，引脚8接自举电容的正极，引脚6接自举电容的负极端，所述MOS管IRLR3410的漏极经充电电阻接96V电源，栅极经电阻与高速功率驱动器IR2101S的输出端相连，源极连接至充电电容的负极同时经二极管接外部电路。
[0006]作为优选，所述充电电容由多个电容并联组成。
[0007]作为优选，所述充电电容为极性电容。
[0008]作为优选，所述充电电容为非极性电容。
[0009]作为优选，所述MOS管IRLR3410的源极经二极管连接至充电电容的正极。
[0010]作为优选，所述高速功率驱动器IR2101S的引脚6接自举电容的负极端，引脚8接自举电容的正极端。
[0011]作为优选，所述高速功率驱动器IR2101S的引脚8同时经二极管接15V电源。
[0012]将充电继电器和充电继电器控制电路改为由光耦合器6N137，高速功率驱动器IR2101S组成的功率MOS控制电路。当控制信号为低电平时，信号输入MOS管IRLR3410，MOS管IRLR3410导通，96V电源经充电电阻，MOS管IRLR3410向充电电容进行充电。控制信号为高电平时，MOS管IRLR3410截止，同时15V电压源，D600 二极管，C601电容以及外接充电电容构成通路，对电容C601进行充电，充电结束以后电容C601两端电压为15V。
[0013]本实用新型的有益效果为:利用光耦合器6N137，高速功率驱动器IR2101S代替普通三极管的控制作用，使得电路更为简化，实现了高效高速控制。
【附图说明】

[0014]图1为本实用新型一种电子式自举型电容预充电电路的结构图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种电子式自举型电容预充电电路，包括电阻、二极管、充电电容、光耦合器6N137、高速功率驱动器IR2101S和MOS管IRLR3410，其中光耦合器6N137的引脚3接收由DSP发出的控制信号Pre-charge，引脚2通过电阻R902接3.3V电源正极，引脚6输出信号，引脚7、引脚8经电阻R904接15V电源。高速功率驱动器IR2101SHIN引脚接收由光耦合器6N137发出的信号，HO引脚输出信号到MOS管IRLR3410控制预充电电路的通断。引脚4接地GND，引脚I接15V电源。在引脚1、引脚4间接电容C600。弓丨脚8经二极管接15V电源同时接自举电容正极，引脚6接自举电容负极，同时接MOS管IRLR3410源极S。MOS管IRLR3410的漏极D经充电电阻接96V电源，栅极G经电阻与功率驱动器的输出端相连，源极S连接至充电电容的负极同时经二极管接外部电路。源漏极接电容C602。
[0016]工作原理:
[0017]未充电阶段:
[0018]DSP逻辑输出信号为(输出电压为3.3V)，光耦合器6N137的引脚2输入始终为高电平，Pre charge信号经由引脚3输入6n317，引脚7为使能端，输入电平为高。当Pre charge信号为高电平(3.3V)时，引脚2，3之间发光二极管反向偏置，由6N137内部电路判断知引脚6输出电平为低(OV)。此时高速功率驱动器IR2101S的HIN输入信号为低电平，由内部电路知HO输出为低电平，使得Q300(M0S管IRLR3410)的Vgs<Vth，即Q300处于关断状态，电容预充电未开始；同时15V电压源，D600二极管，C601电容以及外接充电电容构成通路，对电容C601进行充电，充电结束以后电容C601两端电压为15V。
[0019]充电阶段:
[0020]在该阶段时，DSP逻辑信号输出为(即输出电压为0V)，当Precharge信号为低电平(OV)时，引脚2，3之间发光二极管导通，由光親合器6N137内部电路分析知引脚6输出电平为高(5V)。此时高速功率驱动器IR2101S的HIN引脚输入电平为高，同时LIN引脚悬空，此时HO输出引脚输出为高电平，使得满足VGS>VGS(TH)，Q300(M0S管IRLR3410)导通，96V电源通过预充电电阻向24个220uf的电容B+进行充电。随着充电过程的进行，VS的电压也随之上升，但由于C601电容两端电压不能突变，同时二极管D600反向偏置使得VB与VS之间保持恒定的电压，为高速功率驱动器IR2101S内部电路提供恒定电源，使得HO输出电平始终为高电平，使得充电能够继续保持下去。
[0021]充电结束:
[0022 ]当检测电路检测到电容B+处的电压达到80 %时，DSP给出充电截止信号即输出信号为高电平，使得充电过程结束。
[0023]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:包括电阻、二极管、充电电容、光耦合器6N137、高速功率驱动器IR2101S和MOS管IRLR3410，所述高速功率驱动器IR2101S的引脚2接收光耦合器6N137传输的DSP驱动信号，引脚4为公共端接地，引脚I和引脚8接15V电源，引脚6和引脚8中间接自举电容，引脚8接自举电容的正极，引脚6接自举电容的负极端，所述MOS管IRLR3410的漏极经充电电阻接96V电源，栅极经电阻与高速功率驱动器IR2101S的输出端相连，源极连接至充电电容的负极同时经二极管接外部电路。2.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述充电电容由多个电容并联组成。3.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述充电电容为极性电容。4.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述充电电容为非极性电容。5.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述MOS管IRLR3410的源极经二极管连接至充电电容的正极。6.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述高速功率驱动器IR2101S的引脚6接自举电容的负极端，引脚8接自举电容的正极端。7.根据权利要求1所述的电子式自举型电容预充电电路，其特征在于:所述高速功率驱动器IR2101S的引脚8同时经二极管接15V电源。
【文档编号】H02J7/34GK205725112SQ201620219798
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】刘杰, 张立伟, 毛学宇, 佘超, 郑丽娜, 张鹏
【申请人】天津中科华盈科技有限公司