一種電容泄放電路及電機(jī)控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電容泄放電路及電機(jī)控制器，電容泄放電路包括：與待放電的電容電連接的變壓器、將變壓器變壓后的電壓整流的整流器、電阻、用于控制所述泄放電路是否開始放電的開關(guān)管、用于控制開關(guān)管的通斷的控制器、場(chǎng)效應(yīng)管、及用于驅(qū)動(dòng)所述場(chǎng)效應(yīng)管的電源芯片；其中，變壓器的原邊的同名端接所述電容的一端，其原邊的異名端接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極；所述整流器、電阻及開關(guān)管依次連接于變壓器的副邊的同名端與異名端之間，所述控制器接所述開關(guān)管的控制端；所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極同時(shí)接所述電源芯片，電源芯片同時(shí)與電容的另一端電連接。本實(shí)用新型提供的電容泄放電路及電機(jī)控制器成本低且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利說明】—種電容泄放電路及電機(jī)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種放電電路，尤其涉及一種電容泄放電路及電機(jī)控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，越來越多的電路中需要對(duì)大電容進(jìn)行放電，例如，較多數(shù)的純電動(dòng)車其驅(qū)動(dòng)功率至少都40KW以上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的輸入電壓基本都在300V以上，控制器所需要的動(dòng)力濾波電容大部設(shè)計(jì)在400UF以上。
[0003]現(xiàn)有大電容泄放電路主要思路是高壓直接進(jìn)行泄放，例如，在高壓側(cè)電源并聯(lián)一個(gè)PTC或高壓功率電阻通過高壓MOS管進(jìn)行控制(如圖2)或高壓隔離直流繼電器控制(如圖1)，而高壓功率電阻通過高壓MOS管控制的電路中，其電阻在最高電壓時(shí)承受的功率非常大，因此選擇電阻時(shí)，其在體積和成本方面比較難于選擇。而直流繼電器目前市面上特別貴，其價(jià)格高達(dá)幾百元，無論從體積成本上，直流繼電器基本都是一般繼電器的3陪以上。所以，現(xiàn)有技術(shù)中大電容泄放電路要么不便于選擇元器件，要么其成本較高。
[0004]可以理解的是，本部分的陳述僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中大電容泄放電路成本較高、不便于選擇元器件的缺陷，提供一種便于選擇元器件且成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電容泄放電路。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種電容泄放電路，其包括:與待放電的電容電連接的變壓器、將變壓器變壓后的電壓整流的整流器、電阻、用于控制所述電容泄放電路是否開始放電的開關(guān)管、用于控制開關(guān)管的通斷的控制器、場(chǎng)效應(yīng)管、及用于驅(qū)動(dòng)所述場(chǎng)效應(yīng)管的電源芯片；其中，變壓器的原邊的同名端接所述電容的一端，其原邊的異名端接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極；所述整流器、電阻及開關(guān)管依次連接于變壓器的副邊的同名端與異名端之間，所述控制器接所述開關(guān)管的控制端；所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極同時(shí)接所述電源芯片，電源芯片同時(shí)與電容的另一端電連接。
[0007]在上述電容泄放電路中，所述整流器為二極管，所述二極管的陽極接變壓器的副邊的同名端，二極管的陰極依次通過電阻及開關(guān)管接變壓器的副邊的異名端。
[0008]在上述電容泄放電路中，所述開關(guān)管為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的柵極或基極連接所述控制器，開關(guān)管的源極或發(fā)射極通過所述電阻連接二極管的陰極，開關(guān)管的漏極或集電極接變壓器的副邊的異名端。
[0009]為了更好的解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供了一種電機(jī)控制器，其包括待放電的電容及用于將所述電容進(jìn)行能量泄放的電容泄放電路，所述電容泄放電路為上述電容泄放電路中任意一種。
[0010]本實(shí)用新型提供的電容泄放電路中，其通過電源芯片及從場(chǎng)效應(yīng)管形成反激式開關(guān)電源后結(jié)合變壓器可以將大電容兩端的高壓電降低為低壓電，然后通過變壓器副邊所在的電阻消耗掉電容泄放的能量。其中，通過控制器控制開關(guān)管的通斷，以控制電容泄放電路是否開始放電，由于變壓器副邊所在的回路中電壓較低，所以該放電回路不需要進(jìn)行隔離，且不需要選擇耐高壓的元器件，故其可以便于器件的選擇，且可以選擇普通的元器件，進(jìn)而大大降低了整個(gè)泄放電路的成本、且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種電容泄放電路；
[0012]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另外一種電容泄放電路；
[0013]圖3是本實(shí)用新型提供的一實(shí)施例中電容泄放電路的原理結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0016]本實(shí)用新型提供的電容泄放電路主要針對(duì)容量較大的大電容的放電，參見圖3所示，本實(shí)用新型提供的電容泄放電路主要包括:與待放電的電容電連接的變壓器、將變壓器變壓后的電壓整流的整流器、電阻、用于控制泄放電路是否開始放電的開關(guān)管、用于控制開關(guān)管的通斷的控制器、場(chǎng)效應(yīng)管、及用于驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的電源芯片。其中，變壓器的原邊的同名端接電容的一端，其原邊的異名端接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極；整流器、電阻及開關(guān)管依次連接于變壓器的副邊的同名端與異名端之間，控制器接開關(guān)管的控制端；場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極同時(shí)接電源芯片，電源芯片同時(shí)與電容的另一端電連接。大電容(即待放電的電容)兩端的電壓通常比較高，通過變壓器可以將大電容兩端的電壓降壓為低電壓，即通過低壓泄放來消耗電容的電壓。具體的，通過電阻來消耗掉電容泄放的電能，且通過控制器控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，以控制選擇電容泄放電路是否開始放電。其中，由于電容通常是通過直流放電，故通過電源芯片輸出脈沖驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管后，其可以形成反激式開關(guān)電源，進(jìn)而變壓器可以進(jìn)行降壓，以將大電容兩端的電壓降低為低壓，然后，整流器將變壓器副邊輸出的交流電整流為直流電，電阻將電容泄放的電能消耗掉。因此，變壓器副邊的整流器、電阻、開關(guān)管及控制器均可以不用選擇需要耐高壓的(選擇低壓器件即可)，其可以便于器件的選擇，且選擇低壓器件時(shí)可以大大降低整個(gè)電容泄放電路的成本。
[0017]優(yōu)選的，整流器為二極管，所述二極管的陽極接變壓器的副邊的同名端，二極管的陰極依次通過電阻及開關(guān)管接變壓器的副邊的異名端。這樣既可以快速的進(jìn)行整流且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低。上述電源芯片驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)效應(yīng)管為N型，其與電源芯片一起形成反激式開關(guān)電源，以使變壓器可以對(duì)電容兩端的電壓進(jìn)行變壓。上述變壓器副邊所連接的開關(guān)管可以為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，以快速的控制電容泄放電路是否開始放電。開關(guān)管的柵極或基極連接所述控制器，開關(guān)管的源極或發(fā)射極通過所述電阻連接二極管的陰極，開關(guān)管的漏極或集電極接變壓器的副邊的異名端。值得說明的是，用于驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的電源芯片為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，(例如，電源芯片輸出脈沖以驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管)，所以電源芯片的結(jié)構(gòu)在此不再贅述。
[0018]本實(shí)用新型提供的電容泄放電路的工作原理結(jié)合圖3所示實(shí)施例說明如下:
[0019]在圖3所示優(yōu)選實(shí)施例中，開關(guān)管為MOS管Q2，整流器為二極管Dl。電源芯片與場(chǎng)效應(yīng)管Ql形成反激式開關(guān)電源，則通過變壓器、電源芯片及場(chǎng)效應(yīng)管Ql可以將電容Cl兩端較高的直流電降低為低壓，故變壓器Tl副邊輸出的交流電的電壓較低，然后，二極管Dl將該交流電整流為直流電，電阻將所述直流電的能量消耗掉，即實(shí)現(xiàn)了將電容兩端的能量泄放掉。且這樣可以快速的將大電容兩端的較高的電能泄放掉。具體的，本實(shí)用新型還通過控制器輸出控制信號(hào)以控制開關(guān)管是否導(dǎo)通，進(jìn)而控制電阻所在的回路是否閉合，也即控制電容泄放電路是否可以開始放電，如果開關(guān)管閉合，則電阻開始將電容泄放的能量消耗掉。在本實(shí)用新型提供的電容泄放電路中，由于變壓器副邊輸出的是較低的電壓，故整流器、電阻及開關(guān)管均可選擇普通的電子元器件，進(jìn)而可以避免選擇耐高壓的器件帶來的成本較高及難以選擇器件的麻煩。
[0020]例如，電容兩端輸入電壓為600V的額定電壓，變壓器及開電源芯片在功能上為60疒600V的，進(jìn)而使變壓器的(依據(jù)不同情況可調(diào)整)次級(jí)輸出恒定的12V電壓(依據(jù)不同情況可調(diào)整);該12V電壓還可以給控制器供電，從而得到控制信號(hào)以控制開關(guān)管的通斷，控制器可以為普通的單片機(jī)，控制開關(guān)管通斷的控制器為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此不再贅述。
[0021]本實(shí)用新型提供的電容泄放電路中，可以使變壓器副邊輸出的電壓為恒定電壓(當(dāng)然也可以調(diào)節(jié)副邊輸出的電壓值的大小)，因?yàn)閁是固定的低壓電源(可以調(diào)節(jié));故該電容泄放電路中的泄放功率可以是恒定的(P=U*U/R)，同時(shí)電阻和開關(guān)管都為低壓，體積和成本上都比較小。其中，電子元器件選擇比較容易，且只要高壓有電就能保證整個(gè)電容泄放電路正常工作。而且，其在電路失效時(shí)候，電阻和開關(guān)管承受的功率較小，整個(gè)電路工作比較安全。本實(shí)用新型提供的電容泄放電路可以應(yīng)用于各種需要對(duì)大電容進(jìn)行放電的電路中，例如，變頻器、電動(dòng)汽車上的電機(jī)控制器。
[0022]本實(shí)用新型還提供了一種電機(jī)控制器，其包括:待放電的電容及用于將所述電容進(jìn)行能量泄放的電容泄放電路，所述電容泄放電路為上述的電容泄放電路中的任意一種。例如，目前電動(dòng)汽車中驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的供電基本都為“高壓”電，而電機(jī)控制器里面都采用大容量的電容作為動(dòng)力濾波作用；但由于電容的容值比較大，泄放時(shí)間比較慢，其不便于維護(hù)且不夠安全，而且，當(dāng)汽車?yán)镫姵嘏c電機(jī)控制器間的接觸器斷開時(shí)，必須在一定時(shí)間內(nèi)將電容兩端的電壓值泄放到安全電壓以下。而本實(shí)用新型中的電機(jī)控制器可以通過其內(nèi)的電容泄放電路實(shí)現(xiàn)主動(dòng)泄放，故其使用及維護(hù)方便且安全可靠。
[0023]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電容泄放電路，其特征在于，包括:與待放電的電容電連接的變壓器、將變壓器變壓后的電壓整流的整流器、電阻、用于控制所述電容泄放電路是否開始放電的開關(guān)管、用于控制開關(guān)管的通斷的控制器、場(chǎng)效應(yīng)管、及用于驅(qū)動(dòng)所述場(chǎng)效應(yīng)管的電源芯片； 其中，變壓器的原邊的同名端接所述電容的一端，其原邊的異名端接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極； 所述整流器、電阻及開關(guān)管依次連接于變壓器的副邊的同名端與異名端之間，所述控制器接所述開關(guān)管的控制端； 所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極同時(shí)接所述電源芯片，電源芯片同時(shí)與電容的另一端電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電容泄放電路，其特征在于，所述整流器為二極管，所述二極管的陽極接變壓器的副邊的同名端，二極管的陰極依次通過電阻及開關(guān)管接變壓器的副邊的異名端。
3.如權(quán)利要求2所述的電容泄放電路，其特征在于，所述開關(guān)管為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的柵極或基極連接所述控制器，開關(guān)管的源極或發(fā)射極通過所述電阻連接二極管的陰極，開關(guān)管的漏極或集電極接變壓器的副邊的異名端。
4.如權(quán)利要求1所述的電容泄放電路，其特征在于，所述場(chǎng)效應(yīng)管為N型。
5.一種電機(jī)控制器，其特征在于，包括:待放電的電容及用于將所述電容進(jìn)行能量泄放的電容泄放電路，所述電容泄放電路為所述權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電容泄放電路。
【文檔編號(hào)】H02P29/00GK204103530SQ201420427553
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】齊阿喜, 周濤 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司