一種冰箱電磁門驅動電感的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種冰箱電磁門驅動電感，包括四個開關，四個開關的兩端分別對應跨接有一個二極管，第一、第二開關的一端接電源，另一端接負載端，第三、第四開關的一端接入負載端，另一端接地；第一、第二開關中均包括三極管和P型MOS管，P型MOS管的漏極接負載端，其源極和襯底接電源，其柵極與三極管的集電極連接，P型MOS管的源極和漏極間跨接有二極管，三極管的集電極通過一電阻接電源，其發(fā)射極接地，其基極連另一電阻；第三、第四開關中含一N型MOS管，其漏極接負載端，其源極和襯底接地，其柵極接一電阻，其源極和漏極間跨接有二極管。本實用新型安全可靠，有較大的輸出功率，效率很高，在不增加額外成本的情況下可以用來控制較大冰箱門。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種驅動電感，具體涉及一種冰箱電磁門驅動電感。 一種冰箱電磁門驅動電感

【背景技術】
[0002] 在日常生活中，人們通常會遇到這樣的情況，當打開冰箱門后再關上，等到下一次 再想打開冰箱門，卻發(fā)現(xiàn)十分吃力，這是因為上一次冰箱打開時，熱空氣的進入導致了冰箱 內(nèi)壓力的變化，冰箱內(nèi)外形成了壓力差，從而使得用戶不易重新開門。
[0003] 目前Fisher & Paykel (F&P)公司提出了一個解決方案，就是通過電磁系統(tǒng)來輔 助用戶開門。電磁系統(tǒng)中的核心是門控制器，門控制器的的要求是必須使用一個驅動電感 來打開和關上冰箱門。但是目前F&P公司方案中設計的驅動電感非但成本很貴，而且輸出 功率不高，現(xiàn)需要一種不但具有較大輸出功率，且總成本又不會過高的驅動電感。 實用新型內(nèi)容
[0004] 為了解決上述的問題，本實用新型旨在提供一種冰箱電磁門驅動電感，通過改變 DC電流的方向和幅值，使電磁鐵產(chǎn)生一個力能夠排斥或者吸引這個永久磁鐵，來實現(xiàn)開閉 冰箱電磁門。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：
[0006] -種冰箱電磁門驅動電感，主要包括一個Η電橋，所述的Η電橋包括第一、第二、第 三、第四開關，所述的第一、第二、第三、第四開關的兩端分別對應跨接有第一、第二、第三、 第四反激式二極管，所述第一、第二開關的一端分別接入電源，另一端分別接入負載端，所 述第三、第四開關的一端分別接入負載端，另一端分別接地；
[0007] 打開第一開關和第四開關來驅動正向電流開門，打開第二開關和第三開關來驅動 反向電流關門。所述的四個開關由脈寬調(diào)制（PWM)信號來驅動控制電感平均電流?？梢?通過調(diào)高頻寬比來增加電感的平均電流，相反的，也可以通過調(diào)低頻寬比來減小平均電流。 PWM的頻率設置在250Hz，這樣能夠很容易地讓磁性傳感器來測量電流紋波。
[0008] 當驅動電磁鐵時必須使用四個所述的反激式二極管，目的是，當PWM開關時所述 反激式二極管能鉗制電感電壓并且防止電流崩塌。
[0009] 所述第一開關中包括第一 NPN型三極管和第一 P型M0S管，所述第一 P型M0S管的 漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第一 NPN型三極管的集電極連接， 所述第一 P型M0S管的源極和漏極之間跨接有所述第一反激式二極管，所述第一 NPN型三 極管的集電極通過第一電阻接入電源，其發(fā)射極接地，其基極連接第二電阻；
[0010] 所述第二開關中包括第二NPN型三極管和第二P型M0S管，所述第二P型M0S管的 漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第二NPN型三極管的集電極連接， 所述第二P型M0S管的源極和漏極之間跨接有所述第二反激式二極管，所述第二NPN型三 極管的集電極通過第三電阻接入電源，其發(fā)射極接地，其基極連接第四電阻；
[0011] 所述第三開關中包括第一 N型M0S管，所述第一 N型M0S管的漏極接入負載端，其 源極和襯底接地，其柵極連接第五電阻，所述第一 N型MOS管的源極和漏極之間跨接有所述 第三反激式二極管；
[0012] 所述第四開關中包括第二N型M0S管，所述第二N型M0S管的漏極接入負載端，其 源極和襯底接地，其柵極連接第六電阻，所述第二N型M0S管的源極和漏極之間跨接有所述 第四反激式二極管。
[0013] 進一步的，所述第一、第二、第三、第四反激式二極管均為BYV26C型二極管；選擇 BYV26C二極管是因為它具有很低的正向電壓和快速開關的特性。
[0014] 所述四個開關中的NPN型三極管能夠使一個0-5V的信號通過轉換15V和0V的門 電壓來開關四個M0S管。所述的M0S管選擇STP12PR)6 (P型)和STP16NF06L (N型)，這種 M0S管的優(yōu)點是在電流低于5A時它們的效率很高（Rds〈0. 2 Ω )。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0016] 本實用新型設計的驅動電感安全可靠，有較大的輸出功率，效率很高，在不增加額 外成本的情況下本實用新型可以用來控制較大冰箱門。
[0017] 本實用新型設計的驅動電感采用STP12PR)6 (P型）和STP16NF06L (N型）的M0S 管來建立Η電橋，選擇這種M0S管的優(yōu)點是在電流低于5A時它們的效率很高。Η電橋中的 ΝΡΝ型三極管能夠使一個0-5V的信號通過轉換15V和0V的門電壓來開關M0S管。
[0018] 本實用新型設計的驅動電感設置有反激式二極管，具有很低的正向電壓和快速開 關的特性，當PWM開關時反激式二極管能鉗制電感電壓并且防止電流崩塌。
[0019] 上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳 細說明如后。本實用新型的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當 限定。在附圖中：
[0021] 圖1為本實用新型的電路結構示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型的電路原理圖；
[0023] 圖3為本實用新型的輸出功率和輸入功率曲線圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0025] 參見圖1所示，一種冰箱電磁門驅動電感，主要包括一個Η電橋，所述的Η電橋包 括第一、第二、第三、第四開關Sl，S2, S3, S4,所述的第一、第二、第三、第四開關Sl，S2, S3， S4的兩端分別對應跨接有BYV26C型的第一、第二、第三、第四反激式二極管Dl，D2, D3, D4， 所述第一、第二開關Sl，S2的一端分別接入電源，另一端分別接入負載端，所述第三、第四 開關S3, S4的一端分別接入負載端，另一端分別接地。
[0026] 打開第一開關S1和第四開關S4來驅動正向電流開門，打開第二開關S2和第三開 關S3來驅動反向電流關門。所述的四個開關由脈寬調(diào)制（PWM)信號來驅動控制電感平均 電流?？梢酝ㄟ^調(diào)高頻寬比來增加電感的平均電流，相反的，也可以通過調(diào)低頻寬比來減小 平均電流。PWM的頻率設置在250Hz，這樣能夠很容易地讓磁性傳感器來測量電流紋波。
[0027] 當驅動電磁鐵時必須使用四個所述的反激式二極管，目的是，當PWM開關時所述 反激式二極管能鉗制電感電壓并且防止電流崩塌。選擇BYV26C二極管是因為它具有很低 的正向電壓和快速開關的特性。
[0028] 參見圖2所示，所述第一開關S1中包括第一 NPN型三極管Q5和第一 P型M0S管 Q1，所述第一 P型M0S管Q1的漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第一 NPN型三極管Q5的集電極連接，所述第一 P型M0S管Q1的源極和漏極之間跨接有所述第一 反激式二極管D1，所述第一 NPN型三極管Q5的集電極通過第一電阻R1接入電源，其發(fā)射極 接地，其基極連接第二電阻R2 ;
[0029] 所述第二開關S2中包括第二NPN型三極管Q6和第二P型M0S管Q2,所述第二P 型M0S管Q2的漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第二NPN型三極管 Q6的集電極連接，所述第二P型M0S管Q2的源極和漏極之間跨接有所述第二反激式二極管 D2,所述第二NPN型三極管Q6的集電極通過第三電阻R3接入電源，其發(fā)射極接地，其基極 連接第四電阻R4;
[0030] 所述第三開關S3中包括第一 N型M0S管Q3,所述第一 N型M0S管Q3的漏極接入 負載端，其源極和襯底接地，其柵極連接第五電阻R5,所述第一 N型M0S管Q3的源極和漏極 之間跨接有所述第三反激式二極管D3 ;
[0031] 所述第四開關S4中包括第二N型M0S管Q4,所述第二N型M0S管Q4的漏極接入 負載端，其源極和襯底接地，其柵極連接第六電阻R6,所述第二N型M0S管Q4的源極和漏極 之間跨接有所述第四反激式二極管D4。
[0032] 所述的四個開關中的NPN型三極管能夠使一個0-5V的信號通過轉換15V和0V的 門電壓來開關四個M0S管。M0S管選擇STP12PR)6 (P型）和STP16NF06L (N型)，選擇這種 M0S管的優(yōu)點是在電流低于5A時它們的效率很高（Rds〈0. 2 Ω )。本實用新型的驅動電感的 輸出功率和輸入功率參見圖3所示，圖中很明顯能看出本實用新型的驅動電感因采用M0S 管，能輸出較大的功率，效率較高。
[0033] 本實用新型的所有器件值的計算如下：
[0034] 第一開關S1和第二開關S2
[0035] 通過第一、第二電阻Rl，R2的理想電流設定在1. 2mA ;
[0036]

【權利要求】
1. 一種冰箱電磁門驅動電感，其特征在于：主要包括一個Η電橋，所述的Η電橋包括 第一、第二、第三、第四開關（Sl，S2, S3, S4)，所述的第一、第二、第三、第四開關（Sl，S2, S3， S4)的兩端分別對應跨接有第一、第二、第三、第四反激式二極管（01，02,03,04)，所述第一、 第二開關（Sl，S2)的一端分別接入電源，另一端分別接入負載端，所述第三、第四開關（S3， S4)的一端分別接入負載端，另一端分別接地； 所述第一開關（S1)中包括第一 ΝΡΝ型三極管（Q5)和第一 Ρ型MOS管（Q1)，所述第一 Ρ型MOS管（Q1)的漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第一 ΝΡΝ型三極 管（Q5)的集電極連接，所述第一 Ρ型MOS管（Q1)的源極和漏極之間跨接有所述第一反激式 二極管（D1)，所述第一 ΝΡΝ型三極管（Q5)的集電極通過第一電阻（R1)接入電源，其發(fā)射極 接地，其基極連接第二電阻（R2); 所述第二開關（S2)中包括第二ΝΡΝ型三極管（Q6)和第二Ρ型MOS管（Q2)，所述第二 Ρ型MOS管（Q2)的漏極接入負載端，其源極和襯底接入電源，其柵極與所述第二ΝΡΝ型三極 管（Q6)的集電極連接，所述第二Ρ型MOS管（Q2)的源極和漏極之間跨接有所述第二反激式 二極管（D2 )，所述第二ΝΡΝ型三極管（Q6 )的集電極通過第三電阻（R3 )接入電源，其發(fā)射極 接地，其基極連接第四電阻（R4); 所述第三開關（S3)中包括第一 Ν型MOS管（Q3)，所述第一 Ν型MOS管（Q3)的漏極接 入負載端，其源極和襯底接地，其柵極連接第五電阻（R5)，所述第一 Ν型MOS管（Q3)的源極 和漏極之間跨接有所述第三反激式二極管（D3); 所述第四開關（S4)中包括第二Ν型MOS管（Q4)，所述第二Ν型MOS管（Q4)的漏極接 入負載端，其源極和襯底接地，其柵極連接第六電阻（R6)，所述第二Ν型MOS管（Q4)的源極 和漏極之間跨接有所述第四反激式二極管（D4)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的冰箱電磁門驅動電感，其特征在于：所述第一、第二、第三、第 四反激式二極管（Dl，D2, D3, D4)均為BYV26C型二極管。
【文檔編號】H03K17/687GK203872148SQ201420278174
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權日:2014年5月28日
【發(fā)明者】許嵐, 石皋蓮, 羅平爾 申請人:蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院