本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車的充電技術(shù)領(lǐng)域,特別是電動(dòng)汽車充電槍電子鎖的驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著人們對(duì)用電安全意識(shí)的逐漸強(qiáng)化,電動(dòng)汽車直流充電樁作為一種高壓大電流設(shè)備,如果用戶在使用過程中操作不當(dāng),如在充電過程中拔出充電槍,可能會(huì)導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)。因此充電樁的充電槍上增加了電子鎖裝置。
電子鎖驅(qū)動(dòng)通常采用電平驅(qū)動(dòng)方式,采用電平驅(qū)動(dòng)方式由于驅(qū)動(dòng)線圈阻抗小,電流大,功耗大,發(fā)熱量大,其壽命和可靠性都不高。
電子鎖驅(qū)動(dòng)還可以采用正負(fù)脈沖驅(qū)動(dòng)方式,電子鎖只有在需要鎖止或者解鎖時(shí)才需要驅(qū)動(dòng)電路輸出相應(yīng)的正負(fù)脈沖驅(qū)動(dòng)電源,不需要高電平大電流維持其狀態(tài),其工作功耗小,發(fā)熱量小,壽命和可靠性高。
現(xiàn)有的產(chǎn)生正負(fù)脈沖技術(shù)常見的電路有分別使用兩路電源,一路為正電源,一路為負(fù)電源,分別采用開關(guān)器件控制正負(fù)電源的關(guān)斷導(dǎo)通,分別產(chǎn)生正負(fù)脈沖驅(qū)動(dòng)電源。這種方式需要增加一路負(fù)電源或者增加輔助電源中變壓器產(chǎn)生負(fù)電源的繞組,給設(shè)計(jì)帶來不便。
還有一種采用三極管橋式推挽結(jié)構(gòu)的方式,因?yàn)橹黧w元件是三極管,而類似于電子鎖裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖電流往往比較大,為數(shù)安培,三極管為電流型驅(qū)動(dòng)器件,如果選用常見的放大倍數(shù)為100~200倍的三極管,其放大倍數(shù)在電流增大后會(huì)減小到只有幾十倍,則需要很大的基極電流才能使三極管漏極-發(fā)射極工作在飽和狀態(tài),同樣在對(duì)基極串聯(lián)的限流電阻的功率和體積等方面要求比較高,另外也損失了大量的效率。
如果簡單的將三極管橋式推挽的結(jié)構(gòu)中的三極管更換為對(duì)應(yīng)的場效應(yīng)管,即橋式推挽結(jié)構(gòu),上管更換為P溝道場效應(yīng)管,下管為N溝道場效應(yīng)管,由于P溝道場效應(yīng)管的關(guān)斷閾值與N溝道場效應(yīng)管開通閾值較為接近,容易產(chǎn)生上下管同時(shí)導(dǎo)通的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是針對(duì)充電槍電子鎖的驅(qū)動(dòng)要求,提出一種從節(jié)約成本、簡化設(shè)計(jì)和增加可靠性方面考慮的能產(chǎn)生正負(fù)脈沖電源的電動(dòng)汽車充電槍電子鎖的控制電路。
本發(fā)明包括連接在CPU(11)上的第一PWM信號(hào)和第二PWM信號(hào)、第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)和第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)、第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)、為CPU(11)提供電源的供電系統(tǒng)(VDD)、為第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)、第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)、第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)供電的直流電源VCC;
所述第一PWM信號(hào)和第二PWM信號(hào)的電平互補(bǔ);
所述第一PWM信號(hào)通過第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)與第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)連接;
所述第二PWM信號(hào)通過第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)與第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)連接;
電子鎖執(zhí)行電路的兩端分別與第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)連接。
電子鎖裝置的電子鎖執(zhí)行電路作為負(fù)載接入系統(tǒng)中,可以根據(jù)電子鎖的極性或狀態(tài)來確定第一PWM信號(hào)和第二PWM信號(hào)的高低電平脈沖。當(dāng)?shù)谝籔WM信號(hào)為高電平脈沖,且第二PWM信號(hào)為低電平脈沖時(shí),電子鎖裝置處于鎖止?fàn)顟B(tài);當(dāng)?shù)谝籔WM信號(hào)為低電平脈沖,且第二PWM信號(hào)為高電平脈沖時(shí),電子鎖裝置處于解鎖狀態(tài)。
本發(fā)明只需要占用CPU的兩個(gè)端口,給出電平互補(bǔ)的兩個(gè)PWM信號(hào),控制鎖止和解鎖功能。本發(fā)明區(qū)別于全橋電源驅(qū)動(dòng)電路,全橋電源驅(qū)動(dòng)電路需要至少三路相互隔離的獨(dú)立電源分別驅(qū)動(dòng)四個(gè)開關(guān)管。本發(fā)明不需要增加額外負(fù)電源或變壓器繞組,只需要一路驅(qū)動(dòng)電源,即可以控制驅(qū)動(dòng)四個(gè)開關(guān)管。
本發(fā)明最小化因驅(qū)動(dòng)造成的能量損耗及發(fā)熱量,因其結(jié)構(gòu)中功率元件可均為效應(yīng)管屬于電壓控制型元件,所以無需較大驅(qū)動(dòng)電流。另外場效應(yīng)管漏-源極導(dǎo)通電阻普遍很小,這對(duì)于控制能量損耗及發(fā)熱量起了重要作用。
本發(fā)明具有較小的空間體積,因其元件均可為貼片,元件個(gè)數(shù)較少,隨著半導(dǎo)體元件技術(shù)不斷提高,這一優(yōu)勢將更加明顯。
本發(fā)明具有很高的可靠性,這一優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)中的場效應(yīng)管功率元件。通過簡單的計(jì)算選擇合適的參數(shù),可以使場效應(yīng)管功率元件在正常工作狀態(tài)下都處于安全工作區(qū)間。其內(nèi)部功率元件有條不紊工作,提高了整體系統(tǒng)的可靠性。另外本發(fā)明對(duì)于CPU發(fā)送非鎖止或解鎖信號(hào)(如電平同步的PWM控制信號(hào))時(shí)表現(xiàn)為在電子鎖兩端電平為0V,這并不會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)模塊的功率元件。
進(jìn)一步地,本發(fā)明所述第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)包括第一、二、三和四電阻(21、22、23、25)及第一三極管(24),第一電阻(21)的一端接CPU(11)的I/O端口,另外一端接第一三極管(24)的基極,第二電阻(22)并聯(lián)在第一三極管(24)的基極和發(fā)射極兩端,第三電阻(23)一端接直流電源VCC的正端,第三電阻(23)的另一端接第一三極管(24)的集電極和第四電阻(25)的一端,第一三極管(24)的發(fā)射極接直流電源VCC的負(fù)極。
所述第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)包括第五、六、七和八電阻(31、32、33、35)及第二三極管(34),第五電阻(31)的一端接CPU(11)的I/O端口,另外一端接第二三極管(34)的基極,第六電阻(32)并聯(lián)在第二三極管(34)的基極和發(fā)射極兩端,第七電阻(33)一端接直流電源VCC的正端,第七電阻(33)的另一端接第二三極管(34)的集電極和第八電阻(35)的一端,第二三極管(34)的發(fā)射極接直流電源VCC的負(fù)極。
第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)和第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)分別包括了三極管等元件。該部分結(jié)構(gòu)將CPU(11)來的信號(hào)經(jīng)過處理后驅(qū)動(dòng)第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)。一方面因后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊可能是三極管構(gòu)成功率元件的結(jié)構(gòu),所以要求其驅(qū)動(dòng)電流比較大,需要此部分結(jié)構(gòu)增加CPU(11)的驅(qū)動(dòng)帶載能力。另外一方面,第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)的功率元件的電源電壓幅值大小通常等于電子鎖的驅(qū)動(dòng)電壓幅值大小,所以需要其驅(qū)動(dòng)電壓大小也比較高,而CPU(11)出來的信號(hào)電壓通常為比較低(一般為3.3V),因此此結(jié)構(gòu)起到提高后級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓的作用。另外此結(jié)構(gòu)因采用基本的共射極放大電路,線路簡單,元件個(gè)數(shù)較少,成本低,可選擇普通的三極管,基極電流小。
本發(fā)明所述第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)包括第九電阻(43)、第十電阻(44)、第一穩(wěn)壓二極管(47)、第二穩(wěn)壓二極管(48)、第一P溝道場效應(yīng)管(45)和第一N溝道場效應(yīng)管(46);第一P溝道場效應(yīng)管(45)的源端連接在直流電源VCC的正端,第九電阻(43)并聯(lián)在第一P溝道場效應(yīng)管(45)的柵-源兩端,第一穩(wěn)壓二極管(47)的負(fù)極連接第一P溝道場效應(yīng)管(45)的柵極,第一穩(wěn)壓二極管(47)的正極分別連接第四電阻(25)的另一端和第二穩(wěn)壓二極管(48)的一端,第二穩(wěn)壓二極管(48)的另一端連接第一N溝道場效應(yīng)管(46)的柵極,第十電阻(44)并聯(lián)在第一N溝道場效應(yīng)管(46)的柵-源兩端,第一N溝道場效應(yīng)管(46)的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極,第一N溝道場效應(yīng)管(46)的另一個(gè)漏端與第一P溝道場效應(yīng)管(45)的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路的正極端。
本發(fā)明所述第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)包括第十一電阻(53)、第十二電阻(54)、第三穩(wěn)壓二極管(57)、第四穩(wěn)壓二極管(58)、第二P溝道場效應(yīng)管(55)和第二N溝道場效應(yīng)管(56);第二P溝道場效應(yīng)管(55)的源端連接在直流電源VCC的正端,第十一電阻(53)并聯(lián)在第二P溝道場效應(yīng)管(55)的柵-源兩端,第三穩(wěn)壓二極管(57)的負(fù)極連接第二P溝道場效應(yīng)管(55)的柵極,第三穩(wěn)壓二極管(57)的正極分別連接第八電阻(35)的另一端和第四穩(wěn)壓二極管(58)的負(fù)極,第四穩(wěn)壓二極管(58)的正極連接第二N溝道場效應(yīng)管(56)的柵極,第十二電阻(54)并聯(lián)在第二N溝道場效應(yīng)管(56)的柵-源兩端,第二N溝道場效應(yīng)管(56)的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極,第二N溝道場效應(yīng)管(56)的另一個(gè)漏端與第二P溝道場效應(yīng)管(55)的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路的負(fù)極端。
第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)分別是由開關(guān)管組成的類似于橋式推挽結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)接收第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(2)、第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A(3)處理后的信號(hào),經(jīng)過一系列操作轉(zhuǎn)換為電子鎖(61)鎖止和解鎖驅(qū)動(dòng)所需要的正負(fù)脈沖電壓信號(hào)。
本結(jié)構(gòu)采用對(duì)稱的結(jié)構(gòu),因?yàn)樯舷聵虻膱鲂?yīng)管的驅(qū)動(dòng)閥值電壓一般低于電源VCC(一般為12V)的一半,所以該結(jié)構(gòu)中對(duì)功率元件的驅(qū)動(dòng)做了改進(jìn),每個(gè)功率元件通過結(jié)合兩個(gè)小模塊降壓,因此實(shí)際到功率元件的驅(qū)動(dòng)電壓都沒有模塊的輸入電壓高,因此可以保證該模塊在輸入范圍內(nèi)任何電壓下都不會(huì)出現(xiàn)功率元件第一P溝道場效應(yīng)管(45)和第一N溝道場效應(yīng)管(46)同時(shí)導(dǎo)通、第二P溝道場效應(yīng)管(55)和第二N溝道場效應(yīng)管(56)同時(shí)導(dǎo)通的情況。本結(jié)構(gòu)在可靠性上比橋式推挽結(jié)構(gòu)有了很大的提高,避免控制失效的狀況。
還可以避免輸入的信號(hào)為電平同步的異常狀況,即使輸入信號(hào)為電平同步信號(hào)時(shí),上面兩個(gè)功率元件第一P溝道場效應(yīng)管(45)和第一N溝道場效應(yīng)管(46)同時(shí)導(dǎo)通或下面兩個(gè)功率元件第二P溝道場效應(yīng)管(55)和第二N溝道場效應(yīng)管(56)同時(shí)導(dǎo)通,輸出到電子鎖兩的電壓為0V左右,因此對(duì)電子鎖無任何影響,這四個(gè)功率元件也不會(huì)有損壞,提高了整體系統(tǒng)的可靠性。
另外,第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)的結(jié)構(gòu)也可以是:
所述第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)包括第九電阻(43’)、第十電阻(44’)、第一穩(wěn)壓二極管(47’)、第十三電阻(48’)、第一P溝道場效應(yīng)管(45’)和第一N溝道場效應(yīng)管(46’);第一P溝道場效應(yīng)管(45’)的源端連接在直流電源VCC的正端,第九電阻(43’)并聯(lián)在第一P溝道場效應(yīng)管(45’)的柵-源兩端,第一穩(wěn)壓二極管(47’)的負(fù)極連接第一P溝道場效應(yīng)管(45’)的柵極,第一穩(wěn)壓二極管(47’)的正極分別連接第四電阻(25)的另一端和第十三電阻(48’)的一端,第十三電阻(48’)的另一端連接第一N溝道場效應(yīng)管(46’)的柵極,第十電阻(44’)并聯(lián)在第一N溝道場效應(yīng)管(46’)的柵-源兩端,第一N溝道場效應(yīng)管(46’)的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極,第一N溝道場效應(yīng)管(46’)的另一個(gè)漏端與第一P溝道場效應(yīng)管(45’)的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路的正極端。
所述第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)包括第十一電阻(53’)、第十二電阻(54’)、第三穩(wěn)壓二極管(57’)、第十四電阻(58’)、第二P溝道場效應(yīng)管(55’)和第二N溝道場效應(yīng)管(56’);第二P溝道場效應(yīng)管(55’)的源端連接在直流電源VCC的正端,第十一電阻(53’)并聯(lián)在第二P溝道場效應(yīng)管(55’)的柵-源兩端,第二穩(wěn)壓二極管(57’)的負(fù)極連接第二P溝道場效應(yīng)管(55’)的柵極,第三穩(wěn)壓二極管(57’)的正極分別連接第八電阻(35)的另一端和第十四電阻(58’)的一端,第十四電阻(58’)的另一端連接第二N溝道場效應(yīng)管(56’)的柵極,第十二電阻(54’)并聯(lián)在第二N溝道場效應(yīng)管(56’)的柵-源兩端,第二N溝道場效應(yīng)管(56’)的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極,第二N溝道場效應(yīng)管(56’)的另一個(gè)漏端與第二P溝道場效應(yīng)管(55’)的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路的正極端。
該結(jié)構(gòu)除了都可以確保第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(4)和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B(5)中上下兩個(gè)功率元件不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通而損壞以外,還提高了電路設(shè)計(jì)的精確性,第十三電阻(48’)和第十四電阻(58’)的大小可以根據(jù)設(shè)計(jì)自由選擇,相比穩(wěn)壓二極管,電阻有更多的參數(shù)選擇,增加電路設(shè)計(jì)的靈活性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖2為第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B的工作原理圖。
圖3為第一實(shí)施例對(duì)應(yīng)的具體線路圖。
圖4為第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的具體線路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明包含了由控制單元1中的CPU 11輸出的兩個(gè)PWM信號(hào),分別為PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2。為了要產(chǎn)生正負(fù)電源,PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2必須是電平互補(bǔ)。
因?yàn)镃PU 11的I/O端口電平通常為3.3V,驅(qū)動(dòng)能力比較弱,所以需要增加驅(qū)動(dòng)模塊,故 PWM信號(hào)1通過第一前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A 2與第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 4連接; PWM信號(hào)2通過第二前級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊A 3與第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 5連接。
電動(dòng)汽車充電槍裝置6的電子鎖執(zhí)行電路61的兩端分別與第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 4和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 5連接。
為CPU 11有及以上各模塊提供電源的供電系統(tǒng)VDD、直流電源VCC 7可以是外部提供的獨(dú)立輔助電源模塊,也可以是集成在充電控制單元0中。
如圖1所示,CPU 11提供電源的供電系統(tǒng)VDD為CPU 11的電源輸入,電壓大小通常為3.3V,直流電源VCC 7為根據(jù)電子鎖負(fù)載的實(shí)際電源要求來設(shè)定的電壓值電源。
如圖2所示,為第一后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 4和第二后級(jí)驅(qū)動(dòng)模塊B 5供電的直流電源VCC 7可由輔助電源提供。
功率元件41、51為P溝道場效應(yīng)管(上管),功率元件42、52為N溝道場效應(yīng)管(下管)。電動(dòng)汽車充電槍裝置6的電子鎖執(zhí)行電路61正負(fù)電源端口分別接在功率元件41、42和功率元件51、52連接處。當(dāng)功率元件41和功率元件52導(dǎo)通,且功率元件42和功率元件51斷開時(shí),電源經(jīng)過實(shí)線箭頭49方向產(chǎn)生鎖止(+VCC)正脈沖驅(qū)動(dòng)源,電子鎖執(zhí)行電路61鎖止;當(dāng)功率元件42和功率元件51導(dǎo)通,且功率元件41和功率元件52斷開時(shí),電源經(jīng)過虛線箭頭59方向產(chǎn)生解鎖(-VCC)負(fù)脈沖源,電子鎖執(zhí)行電路61解鎖。
實(shí)施例1:
如圖3所示,其中PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2由CPU 11產(chǎn)生。
第一驅(qū)動(dòng)模塊A 2的作用為提高CPU 11的帶載能力和場效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)能力。電阻21一端接CPU 11的I/O端口,另外一端接三極管24的基極,電阻22并聯(lián)在三極管24的基極和發(fā)射極兩端,電阻23一端接電源VCC的正端,另外一端接三極管24的集電極和電阻25的一端,三極管24的發(fā)射極接電源VCC的負(fù)極(圖3中為GND端)。
第二驅(qū)動(dòng)模塊A 3的作用為提高CPU(11)的帶載能力和場效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)能力。電阻31一端接CPU 11的I/O端口,另外一端接三極管34的基極,電阻32并聯(lián)在三極管34的基極和發(fā)射極兩端,電阻33一端接電源VCC的正端,另外一端接三極管34的集電極和電阻35的一端,三極管34的發(fā)射極接電源VCC的負(fù)極。
第一驅(qū)動(dòng)模塊A 2的工作原理是:當(dāng)PWM信號(hào)1為高電平時(shí),經(jīng)過電阻21、22分壓,驅(qū)動(dòng)三極管24工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài),三極管24的集電極電壓為低電平;當(dāng)PWM信號(hào)1為低電平時(shí),經(jīng)過電阻21、22,使得三極管24工作在截止?fàn)顟B(tài),三極管24的集電極電壓為高電平,并通過電阻25接到第一驅(qū)動(dòng)模塊B 4 。
第二驅(qū)動(dòng)模塊A 3的工作原理是:當(dāng)PWM信號(hào)2為高電平時(shí),經(jīng)過電阻31、32分壓,驅(qū)動(dòng)三極管34工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài),三極管34的集電極電壓為低電平;當(dāng)PWM信號(hào)2為低電平時(shí),經(jīng)過電阻31、32,使得三極管34工作在截止?fàn)顟B(tài),三極管34的集電極電壓為高電平,并通過電阻35接到第二驅(qū)動(dòng)模塊B 5。
第一驅(qū)動(dòng)模塊B 4主要由電阻43、44、穩(wěn)壓二極管47、48、P溝道場效應(yīng)管45和N溝道場效應(yīng)管46組成。場效應(yīng)管45的源端連接在電源VCC的正端,電阻43并聯(lián)在場效應(yīng)管45的柵-源兩端,穩(wěn)壓二極管47的負(fù)極接P溝道場效應(yīng)管45的柵極,穩(wěn)壓二極管47的正極連接第一驅(qū)動(dòng)模塊A 2中電阻25的另一端和穩(wěn)壓二極管48的負(fù)極,穩(wěn)壓二極管48的正極連接N溝道場效應(yīng)管46的柵極,電阻44并聯(lián)在場效應(yīng)管46的柵-源兩端。N溝道場效應(yīng)管46的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極,N溝道場效應(yīng)管46的另一個(gè)漏端與P溝道場效應(yīng)管45的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路61的正極端。
第二驅(qū)動(dòng)模塊B 5主要由電阻53、54,穩(wěn)壓二極管57、58、P溝道場效應(yīng)管55和 N溝道場效應(yīng)管56組成。場效應(yīng)管55的源端連接在電源VCC的正端,電阻53并聯(lián)在場效應(yīng)管55的柵-源兩端,穩(wěn)壓二極管57的負(fù)極接P溝道場效應(yīng)管55的柵極,穩(wěn)壓二極管57的正極連接第二驅(qū)動(dòng)模塊A 3中電阻35的另一端和穩(wěn)壓二極管58的負(fù)極,穩(wěn)壓二極管58的正極連接N溝道場效應(yīng)管56的柵極,電阻54并聯(lián)在場效應(yīng)管56的柵-源兩端。N溝道場效應(yīng)管56的一個(gè)源端連接直流電源VCC的負(fù)極, N溝道場效應(yīng)管56的另一個(gè)漏端與P溝道場效應(yīng)管55的另一個(gè)漏端的連接端連接在電子鎖執(zhí)行電路61的負(fù)極端。
第一驅(qū)動(dòng)模塊B 4和第二驅(qū)動(dòng)模塊B 5的工作原理是:
1)鎖止功能:當(dāng)電阻25來的信號(hào)為低電平脈沖(約為0V)時(shí),電源VCC經(jīng)過P溝道場效應(yīng)管45和穩(wěn)壓二極管47到電阻25,所以P溝道場效應(yīng)管45正常導(dǎo)通,電子鎖執(zhí)行電路61 (+)端變?yōu)楦唠娖矫}沖(幅值約為VCC)。同時(shí)電阻35來的信號(hào)為高電平脈沖(幅值約為VCC),經(jīng)過穩(wěn)壓二極管58使N溝道場效應(yīng)管56導(dǎo)通,電子鎖執(zhí)行電路61 (-)端變?yōu)榈碗娖矫}沖(0V左右)。因此在電子鎖驅(qū)動(dòng)兩端的電壓脈沖幅值為+VCC,電子鎖執(zhí)行電路61鎖止。
2)解鎖功能:當(dāng)電阻35來的信號(hào)為低電平脈沖(約為0V)時(shí),電源VCC經(jīng)過P溝道場效應(yīng)管55和穩(wěn)壓二極管57到電阻35,所以P溝道場效應(yīng)管55正常導(dǎo)通,電子鎖執(zhí)行電路61 (-)端變?yōu)楦唠娖矫}沖(幅值約為VCC)。同時(shí)電阻25來的信號(hào)為高電平脈沖(幅值約為VCC),經(jīng)過穩(wěn)壓二極管48使N溝道場效應(yīng)管46導(dǎo)通,電子鎖執(zhí)行電路61 (+)端變?yōu)榈碗娖矫}沖(0V左右)。因此在電子鎖驅(qū)動(dòng)兩端的電壓脈沖幅值為-VCC,電子鎖執(zhí)行電路61解鎖。
穩(wěn)壓二極管47和48選定合適的參數(shù),保證:
1)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近高電平時(shí),場效應(yīng)管45的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管47的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46的柵極-源極電壓能夠達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45截止,場效應(yīng)管46導(dǎo)通。
2)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近高電平一半大小時(shí),場效應(yīng)管45的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管47的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管48的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45截止,場效應(yīng)管46截止。
3)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近低電平時(shí),場效應(yīng)管45的柵極-源極電壓能夠達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管48的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45導(dǎo)通,場效應(yīng)管46截止。
上述三種狀態(tài)看,場效應(yīng)管45和場效應(yīng)管46不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
同理穩(wěn)壓二極管57和58選定合適的參數(shù),場效應(yīng)管55和場效應(yīng)管56也不會(huì)同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
電阻43、44、53、54分別用來確保場效應(yīng)管45、46、55、56在不工作的時(shí)候,柵-源兩端電壓為0V左右,進(jìn)而對(duì)應(yīng)場效應(yīng)管的漏-源極完全斷開。
實(shí)施例2:
如圖4所示,與實(shí)施例1不同的是:實(shí)施例1中N溝道場效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)串聯(lián)了一個(gè)穩(wěn)壓二極管48和58,而在實(shí)施例2中將穩(wěn)壓二極管48和58換成了電阻48’和58’,從第一驅(qū)動(dòng)模塊A 2中電阻25出來的電壓通過電阻48’和44’的分壓,使得N溝道場效應(yīng)管46’(截止時(shí))的柵極電壓降低。
穩(wěn)壓二極管47’和電阻48’選定合適的參數(shù),保證:
1)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近高電平時(shí),場效應(yīng)管45’的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管47’的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46’的柵極-源極電壓能夠達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45’截止,場效應(yīng)管46’導(dǎo)通。
2)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近高電平一半大小時(shí),場效應(yīng)管45’的柵極-源極電壓因?yàn)榉€(wěn)壓二極管47’的限制無法達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46’的柵極-源極電壓因?yàn)殡娮?8’和電阻44’的分壓無法達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45’截止,場效應(yīng)管46’截止。
3)如果驅(qū)動(dòng)模塊A中電阻25出來的電壓接近低電平時(shí),場效應(yīng)管45’的柵極-源極電壓能夠達(dá)到開啟的閥值電壓,而場效應(yīng)管46’的柵極-源極電壓因?yàn)殡娮?8’和電阻44’的分壓無法達(dá)到開啟的閥值電壓,此時(shí)場效應(yīng)管45’ 導(dǎo)通,場效應(yīng)管46’截止。
從上述3種狀態(tài)看,場效應(yīng)管45’和場效應(yīng)管46’不會(huì)同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
同理穩(wěn)壓二極管57’和電阻58’選定合適的參數(shù),場效應(yīng)管55’和場效應(yīng)管56’也不會(huì)同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
本發(fā)明的可達(dá)到的有益效果:
通過軟件編程設(shè)置程序讓PWM信號(hào)1產(chǎn)生高電平,PWM信號(hào)2產(chǎn)生低電平,這時(shí)按照實(shí)施例中的電子鎖執(zhí)行電路61接線順序,在電子鎖兩端產(chǎn)生+VCC電壓脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào),實(shí)現(xiàn)鎖止功能。
通過軟件編程設(shè)置程序讓PWM信號(hào)1產(chǎn)生低電平,PWM信號(hào)2產(chǎn)生高電平,這時(shí)按照實(shí)施例中的電子鎖執(zhí)行電路61接線順序,在電子鎖兩端產(chǎn)生-VCC電壓脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào),實(shí)現(xiàn)解鎖功能。
調(diào)整第一實(shí)施例具體線路圖3中的穩(wěn)壓二極管47和48的穩(wěn)壓值大小可以確保場效應(yīng)管45和46不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通,避免場效應(yīng)管45和46因電流大而過熱損壞。
調(diào)整第一實(shí)施例具體線路圖3中的穩(wěn)壓二極管57和58的穩(wěn)壓值大小可以確保場效應(yīng)管55和56不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通,避免場效應(yīng)管55和56因電流大而過熱損壞。
調(diào)整第二實(shí)施例具體線路圖4中的穩(wěn)壓二極管47’和電阻44’、48’的參數(shù)大小可以確保場效應(yīng)管45’和46’不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通,避免場效應(yīng)管45’和46’因電流大而過熱損壞。
調(diào)整第二實(shí)施例具體線路圖4中的穩(wěn)壓二極管57’和電阻54’、58’的參數(shù)大小可以確保場效應(yīng)管55’和56’不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通,避免場效應(yīng)管55’和56’因電流大而過熱損壞。