專利名稱：高效、安全的電源開關的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子控制領域，尤其涉及一種高效、安全的電源開關。
技術背景眾所周知，電源開關的作用是對電路進行通斷控制，在電流及電壓較大時，在電源開關 接通的瞬間會產生強烈的電火花，該電火花會導致電源開關氧化失效或粘連，使電源幵關的 可靠性、安全性受到嚴重的影響。如在現有的電動車啟動的瞬間，會產生強大的啟動電流， 由于現有技術中電源開關的限制，在啟動瞬間，點火開關接通時會產生火花，影響到電動車 的安全性及可靠性，同時現有的電動車為Bulk降壓電路，因為是硬開關電路，效率比較低， 從而導致體積大，電源的轉換效率低。發明內容本實用新型的目的在于提供一種電源開關，該電源開關的安全性更高。 本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種高效、安全的電源開關，諧振開關電路上設有輸入控制端，其特征在于還包括有 電容型預充電電路，該預充電電路上有第一充電輸入端、第二充電輸入端、第一充電輸出端、 第二充電輸出端；第一充電輸入端與第一充電輸出端連接，在第一充電輸出端與第二充電輸 出端之間連接有預充電電容Cin，該預充電電容Cin上連接有電壓比較電路；第二充電輸入端與第二充電輸出端之間并聯設置有預充電電阻、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制 端與電壓比較電路連接。本實用新型中，在電源開關導通的瞬間，電池通過預充電電阻對預充電電容Cin進行充 電，使預充電Hi容Cin兩端的電壓緩慢升高，電壓比較電路感測到預充電電容Cin的電壓達 到設定值時，使電磁控制器T導通，因為在主回路中設置有預充電電路，在開關接通時不會 產生電火花，避免電源開關由于火花的燒蝕作用而粘接、失效，提高安全性及可靠性。所述電壓比較電路包括比較器U、放大器Q，比較器U的兩個輸入端分別為電容電壓輸入 端、預設電壓端，比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與所述電 磁控制端連接。根據需要，可以預設電壓，比較器U將預充電電容Cin的電壓與預設電壓進 行比較，當預充電電容Cin兩端的電壓低于預設電壓時，比較器U輸出低電平，此時電磁控 制器T處于斷開狀態，反之則輸出高電平，經放大器Q放大之后使電磁控制器T導通。在所述充電輸入端設有穩壓器。加入穩壓器之后，使輸入預充電電路的電壓更穩定，穩 壓器可采用H7812三端穩壓器或其它穩壓器。所述放大器Q為三極管。通過三極管對比較器U的輸出信號放大，制造成本低。所述諧振開關電路包括絕緣柵型場效應管M、續流二極管D;該場效應管M的柵極為所述 輸入控制端，該場效應管M的漏極與所述第一充電輸出端連接，該續流二極管D的 一端與所 述第二充電輸出端連接，另一端與場效應管M的源極連接。在場效應管M的柵極輸入控制信號，以實現其漏極與源極之間的通斷。所述諧振電路還包括諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾波電感Lo、濾波電容Co,諧振電感 Ls的前端與所述場效應管M的源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接；諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另一端均與所述第二 充電輸出端連接。通過諧振電感Ls及諧振電容Cs所組成的諧振電路使電源輸入電壓的變化 頻率與設定的頻率接近，以滿足電路的需要，濾波電感Lo及濾波電容Co所組成的濾波電路 用于對輸出信號進行濾波，以使輸出值在一定幅值內，即使輸入的幅值更穩定。
圖l是本實用新型的電路簡圖；圖2是所述電磁控制器T與所述電壓對比電路的連接圖；圖3是開關接通時，電磁控制器T接通所花時間tl與電壓的關系圖；附圖標記說明1、輸入控制端，2、第一充電輸入端，3、第二充電輸入端，4、第一充電輸出端，5、第 二充電輸入端，6、電壓比較電路，7、電容電壓輸入端，8、預設電壓端，9、穩壓器。
具體實施方式
請見圖1至圖2， 一種高效、安全的電源開關，諧振開關電路上設有輸入控制端l，還包 括有電容型預充電電路，該預充電電路上有第一充電輸入端2、第二充電輸入端3、第一充電 輸出端4、第二充電輸出端5:第一充電輸入端2與第一充電輸出端4連接，在第一充電輸出 端4與第二充電輸出端5之間連接有預充電電容Cin，該預充電電容Cin上連接有電壓比較 電路6;第二充電輸入端3與第二充電輸出端5之間并聯設置有預充電電阻R1、電磁控制器 T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路6連接。其中，在充電輸入端設有穩壓器9 (穩壓器9采用H7812)，電壓比較電路6包括比較器 U、放大器Q (即三極管)，比較器U的兩個輸入端分別為電容電壓輸入端
7、預設電壓端8， 比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與電磁控制端連接。諧振開關電路包括絕緣柵型場效應管M、續流二極管D、諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾 波電感Lo、濾波電容Co;該場效應管M的柵極為輸入控制端1,該場效應管M的漏極與第-一 充電輸出端4連接，該續流二極管D的一端與第二充電輸出端5連接，另一端與場效應管M 的源極連接；諧振電感Ls的前端與場效應管M的源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接； 諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另 一端均與第二充電輸出端5連接。請參見圖3，預充電電容Cin兩端的電壓通過電容電壓輸入端7輸入比較器U，在開通的 瞬間，預充電電容兩端的電壓Vin小于設定電壓Vref，電磁控制器T不導通，預充電電容Cin 緩慢充電，當其兩端電壓達到預設電壓Vref時，電磁控制器T導通，電源開關在導通時不會 產生火花，安全性及可靠性高，本實施例所述諧振電路的功率轉換效率也得到提高。
權利要求1. 一種高效、安全的電源開關，諧振開關電路上設有輸入控制端(1)，其特征在于還包括有電容型預充電電路，該預充電電路上有第一充電輸入端(2)、第二充電輸入端(3)、第一充電輸出端(4)、第二充電輸出端(5)；第一充電輸入端(2)與第一充電輸出端(4)連接，在第一充電輸出端(4)與第二充電輸出端(5)之間連接有預充電電容Cin，該預充電電容Cin上連接有電壓比較電路(6)；第二充電輸入端(3)與第二充電輸出端(5)之間并聯設置有預充電電阻R1、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路(6)連接。
2、 如權利要求1所述高效、安全的電源開關，其特征在于所述電壓比較電路(6)包括比 較器u、放大器Q，比較器U的兩個輸入端分別為電容電壓輸入端(7)、預設電壓端(8)， 比較器U的輸出端與放大器Q的輸入端連接，放大器Q的輸出端與所述電磁控制端連接。
3、 如權利要求2所述高效、安全的電源開關，其特征在于在所述充電輸入端設有穩壓器(9)。
4、 如權利要求2所述高效、安全的電源開關，其特征在于所述放大器Q為三極管。
5、 如權利要求1至4中任一項所述高效、安全的電源開關，其特征在于所述諧振開關電路 包括絕緣柵型場效應管M、續流二極管D;該場效應管M的柵極為所述輸入控制端(l)，該 場效應管M的漏極與所述第一充電輸出端(4)連接，該續流二極管D的一端與所述第二 充電輸出端(5)連接，另一端與場效應管M的源極連接。
6、 如權利要求5所述高效、安全的電源開關，其特征在于所述諧振電路還包括諧振電感Ls、諧振電容Cs、濾波電感Lo、濾波電容Co,諧振電感Ls的前端與所述場效應管M的 源極連接，后端與濾波電感Lo的前端連接；諧振電容Cs、濾波電容Co的一端分別與諧 振電感Ls的后端、濾波電感Lo的后端連接，另一端均與所述第二充電輸出端(5)迮接。
專利摘要本實用新型公開了一種高效、安全的電源開關，諧振開關電路上設有輸入控制端，其特征在于還包括有電容型預充電電路，該預充電電路上有第一充電輸入端、第二充電輸入端、第一充電輸出端、第二充電輸出端；第一充電輸入端與第一充電輸出端連接，在第一充電輸出端與第二充電輸出端之間連接有預充電電容Cin，該預充電電容Cin上連接有電壓比較電路；第二充電輸入端與第二充電輸出端之間并聯設置有預充電電阻、電磁控制器T，電磁控制器T的電磁控制端與電壓比較電路連接。本實用新型所述電源開關的安全性、可靠性好，功率轉換的效率更高。
文檔編號H01H47/00GK201100909SQ200720052588
公開日2008年8月13日 申請日期2007年6月11日 優先權日2007年6月11日
發明者劉海濤, 劉金亮, 忠 張, 張金煥, 蔣力輝, 金浩東 申請人:珠海億威電動產業股份有限公司