CN209448722U - 一种开关控制装置及用于控制光伏组件关断的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种开关控制装置及用于控制光伏组件关断的装置，其中，开关控制装置包括：控制电路、控制信号调整电路、开关电路，其中，所述控制电路的输出端连接所述控制信号调整电路的输入端；所述控制信号调整电路的输出端连接所述开关电路的输入端；当所述控制电路输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路输出端为低电平，使所述开关电路断开；当所述控制电路输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路将所述方波控制信号转换成直流信号，使所述开关电路导通，从而实现了在控制电路失效时开关电路立即关断的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及开关电路控制领域，具体涉及一种开关控制装置和一种用于控制光伏组件关断的装置。
背景技术
现有开关控制装置通过输出高电平或低电平对开关电路进行控制。当控制器失效且开关电路处于导通状态时，控制器控制接口有几率保持失效前电压，即开关电路导通且无法关断，具有严重的安全隐患。
实用新型内容
本申请提供一种开关控制装置，旨在改变现有技术单一输出高电平或低电平控制开关导通\关断容易导致安全隐患，在控制器失效时开关电路不能立即关断的技术问题。
本申请提供的开关控制装置，包括：控制电路、控制信号调整电路、开关电路，其中，
所述控制电路的输出端连接所述控制信号调整电路的输入端；
所述控制信号调整电路的输出端连接所述开关电路的输入端；
当所述控制电路输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路输出端为低电平，所述开关电路断开；
当所述控制电路输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路将所述方波控制信号转换成直流信号，所述开关电路导通。
可选的，所述控制信号调整电路包括：隔直流电路、整流滤波电路，其中，
所述控制电路的输出端连接所述隔直流电路的输入端，所述隔直流电路的输出端连接所述整流滤波电路的输入端，所述整流滤波电路的输出端连接所述开关电路的输入端；
其中，所述控制电路输出高电平或低电平的控制信号时，所述隔直流电路输出端及所述整流滤波电路输出端均为低电平，所述开关电路断开；所述控制电路输出方波控制信号时，所述隔直流电路输出去直流后的交流信号，所述整流滤波电路将所述交流信号转换成直流信号并输给所述开关电路，所述开关电路导通。
可选的，还包括：放大电路，所述放大电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端连接，用于将所述整流滤波装置输出的直流信号放大。
可选的，还包括：控制电路对应的第一电源电路，用于向所述控制电路供电。
可选的，还包括：放大电路对应的第二电源电路，用于向所述放大电路供电。
可选的，所述隔直流电路包括第一电阻、第一电容，其中，
所述第一电容输入端与所述控制电路的输出端连接，所述第一电阻并联于所述第一电容的输出端与接地端之间；
所述第一电容的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接。
可选的，所述整流滤波电路包括整流二极管、第二电容、第二电阻，其中，
所述整流二极管的输入端与所述隔直流电路的输出端连接，所述第二电阻与所述第二电容并联后再并联于所述整流二极管的输出端与接地端之间。
可选的，所述开关电路的控制电压不小于第一电压阈值，所述放大电路的输出电压不小于所述开关电路的控制电压。
可选的，所述控制电路向所述隔直流电路输出的方波信号的占空比为50％。
本申请还提供一种用于控制光伏组件关断的装置，包括：上述开关控制装置，其中，所述开关控制装置包括的所述开关电路串联于所述光伏组件的输出端与外部连接设备之间。
本申请提供的开关控制装置的技术方案中，设有控制电路、控制信号调整电路、开关电路，其中，所述控制电路的输出端连接所述控制信号调整电路的输入端；所述控制信号调整电路的输出端连接所述开关电路的输入端；当所述控制电路持续输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路用于将所述高电平或低电平的控制信号截止，使所述开关电路断开；当所述控制电路输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路输出端为低电平，使所述开关电路导通。本申请技术方案通过改变现有技术单一依靠输出高电平或低电平控制开关导通\关断时容易导致安全隐患的技术问题，达到在控制电路失效时，开关电路立即关断的技术效果。
附图说明
图1是本申请提供的一种开关控制装置的实施例的结构示意图。
图2是本申请提供的一种隔直流电路的实施例的结构示意图。
图2.1是图2输入端波形。
图2.2是图2输出端波形。
图3是本申请提供的一种整流滤波电路的实施例的结构示意图。
图3.1是图3输入端波形。
图3.2是图3输出端波形。
图4是本申请提供的MOS管N沟道导通时的结构示意图；
图5是本申请提供的MOS管P沟道导通时的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本申请提供一种开关控制装置，图1是本申请提供的一种开关控制装置的实施例的结构示意图。下面结合图1所示的开关控制装置的实施例的结构示意图，来阐述本申请提供的开关控制装置的技术方案。
图1所示的开关控制装置，包括：控制电路101、控制信号调整电路102、开关电路103。
其中，所述控制电路101的输出端连接所述控制信号调整电路102的输入端；
所述控制信号调整电路102的输出端连接所述开关电路103的输入端；
当所述控制电路101输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路102输出端为低电平，使所述开关电路断开103；
当所述控制电路101输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路102将所述方波控制信号转换成直流信号，使所述开关电路103导通。
图1中的所述控制信号调整电路102可以包括：隔直流电路1021、整流滤波电路1022，其中，所述控制电路101的输出端连接所述隔直流电路1021的输入端；所述隔直流电路1021的输出端连接所述整流滤波电路1022的输入端；所述整流滤波电路1022的输出端连接所述开关电路103的输入端；其中，当所述控制电路101输出高电平或低电平的控制信号时，所述隔直流电路1021输出端及所述整流滤波电路1022输出端均为低电平，使所述开关电路103断开；当所述控制电路101输出方波控制信号时，所述隔直流电路1021输出去直流后的交流信号，然后所述整流滤波电路1022将所述交流信号转换成直流信号并输给所述开关电路103，使所述开关电路103导通。
图1中的隔直流电路的具体电路结构，可参见图2所示的隔直流电路的实施例的结构示意图。其中，所述隔直流电路1021包括第一电容C1、第一电阻 R1，所述第一电容C1输入端与所述控制电路101的输出端连接，所述第一电阻 R1并联于所述电容C1的输出端与所述隔直流电路的接地端GND。另外，所述第一电容C1的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接。图2所示的为常用的 RC隔直流电路。在RC隔直流电路中，信号频率要求不高。并且RC隔直流电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，并且选用标准的阻容元件易得，所以在隔直流应用领域中使用十分便捷。
当接收到控制电路101输出的高电平或低电平时，该电路输出将为低电平信号。例如，当所述控制电路101失效且仍保持失效前的高电平或低电平时，该电路输出将为低电平信号，以致之后的其他电路均不能获得足够的电流驱动，所述开关电路103断开，避免造成严重的安全隐患。
当接收到控制电路输出的方波信号V1时，该电路将去掉直流成分，输出如
图2所示的交流信号V2。所述控制电路101向所述隔直流电路输出的方波信号的占空比可以设置为50％，也可以设置为其他比例。当占空比为50％时，方波信号的波形基本如V1所示。输出如图2所示的交流信号V2。所述交流信号V2 可以经过整流滤波电路1022将所述交流信号转换成直流信号并输给开关电路 103，所述开关电路103导通。
图1中的整流滤波电路1022的具体电路结构，可参见图3所示的整流滤波电路的实施例的结构示意图。其中，所述整流滤波电路1022包括整流二极管 D1、第二电容C2、第二电阻R2，其中，所述整流二极管D1的输入端与所述隔直流电路102的输出端连接，所述第二电阻R2与所述第二电容C2并联后再并联于所述整流二极管D1的输出端与所述整流滤波电路接地端GND。当接收到隔直流电路1021输出的交流信号V2时，该电路使得隔直流电路1021输出的交流信号V2被重新转换为如V3所示直流信号，并输给开关电路103，使所述开关电路104导通。
图1中，所述开关电路103可以为MOS管开关电路。其中，MOS管及工作原理可参见图4和图5所示的MOS管的结构示意图。
由图4可知，如果MOS管电路是由N沟道MOS管构成，则应将漏极D作为输入端。由图5可知，如果MOS管电路是由P沟道MOS管构成，则应将源极S作为输入端。不管是N沟道MOS还是P沟道MOS，导通后有导通电阻存在，电流在导通电阻上消耗能量，从而形成导通损耗。因此，本实施例中的MOS 管开关电路可以选择导通电阻小的MOS管，以减小导通损耗。实践中，可以选择小功率的MOS管导通电阻一般在几毫到几十毫欧左右。另外，MOS管在导通和截止的时候，不是在瞬间完成的。MOS管两端的电压存在下降的过程，流过的电流存在上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，该乘积就是开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。因此，在实际应用场景中，如果MOS管开关电路通常进行高频率的断开、导通转换，可以选择开关损失较小的 MOS管。
图1中的所述控制电路101可以为单片机。通常，单片机输出为3.3V或 5V，通过隔直流电路1021及整流滤波电路1022后，信号将衰减至0.7～1.2V，而开关电路103主要有MOS组成，需要8V以上控制电压，因此信号通过整流滤波电路1022后无法直接控制开关电路103，需要增加放大电路104将信号放大为8V以上。所述放大电路104的输入端与所述整流滤波电路1022的输出端连接，用于将所述整流滤波装置输出的直流信号放大。
另外，图1所示的开关控制装置还可以包括控制电路对应的第一电源电路 105，用于向所述控制电路101供给电源。图1所示的开关控制装置还可以包括放大电路对应的第二电源电路106，用于向所述放大电路104供给电源。
本申请提供的开关控制装置的技术方案中，设有控制电路、控制信号调整电路、开关电路，其中，所述控制电路的输出端连接所述控制信号调整电路的输入端；所述控制信号调整电路的输出端连接所述开关电路的输入端；当所述控制电路持续输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路输出端为低电平，使所述开关电路断开；当所述控制电路输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路将所述方波控制信号转换成直流信号，使所述开关电路导通。本申请技术方案通过改变现有技术单一依靠输出高电平或低电平控制开关导通\关断时容易导致安全隐患的技术问题，达到在控制电路失效时，开关电路立即关断的技术效果。
本申请还提供一种用于控制光伏组件关断的装置，可参照图1，图1中IN+、 IN-表示光伏发电组件的输出端，同时也是该用于控制光伏组件关断装置的输入端，OUT+、OUT-表示光伏发电组件经所述用于控制光伏组件关断装置控制后的输出端。
所述用于控制光伏组件关断的装置包括上文所描述的开关控制装置，其中，所述开关控制装置包括的所述开关电路103串联于所述光伏组件的输出端与外部连接设备之间。例如，所述开关电路103串联于所述光伏组件的输出端OUT。
当前文所述的开关控制装置中的控制电路101输出高电平或低电平的控制信号时，控制信号调整电路102输出端为低电平，开关电路103断开，使所述光伏组件的输出端OUT-断开，从而避免了在控制电路失效并输出高电平或低电平时开关电路不能立即关断而引发的安全问题。
当前文所述的开关控制装置中的控制电路101输出方波控制信号时，控制信号调整电路102将所述方波控制信号转换成直流信号，开关电路103导通，使所述光伏组件的输出端OUT-导通，从而使得光伏发电组件将电能输出给负载。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种开关控制装置，其特征在于，包括：控制电路、控制信号调整电路、开关电路，其中，
所述控制电路的输出端连接所述控制信号调整电路的输入端；
所述控制信号调整电路的输出端连接所述开关电路的输入端；
当所述控制电路输出高电平或低电平的控制信号时，所述控制信号调整电路输出端为低电平，使所述开关电路断开；
当所述控制电路输出方波控制信号时，所述控制信号调整电路将所述方波控制信号转换成直流信号，使所述开关电路导通。
2.根据权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述控制信号调整电路包括：隔直流电路、整流滤波电路，其中，
所述控制电路的输出端连接所述隔直流电路的输入端，所述隔直流电路的输出端连接所述整流滤波电路的输入端，所述整流滤波电路的输出端连接所述开关电路的输入端；
其中，当所述控制电路输出高电平或低电平的控制信号时，所述隔直流电路输出端及所述整流滤波电路输出端均为低电平，使所述开关电路断开；当所述控制电路输出方波控制信号时，所述隔直流电路输出去直流后的交流信号，所述整流滤波电路将所述交流信号转换成直流信号并输给所述开关电路，使所述开关电路导通。
3.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，还包括：放大电路，所述放大电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端连接，用于将所述整流滤波装置输出的直流信号放大。
4.根据权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，还包括：控制电路对应的第一电源电路，用于向所述控制电路供电。
5.根据权利要求3所述的开关控制装置，其特征在于，还包括：放大电路对应的第二电源电路，用于向所述放大电路供电。
6.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述隔直流电路包括第一电阻、第一电容，其中，
所述第一电容输入端与所述控制电路的输出端连接，所述第一电阻并联于所述第一电容的输出端与接地端之间；
所述第一电容的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接。
7.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述整流滤波电路包括整流二极管、第二电容、第二电阻，其中，
所述整流二极管的输入端与所述隔直流电路的输出端连接，所述第二电阻与所述第二电容并联后再并联于所述整流二极管的输出端与接地端之间。
8.根据权利要求5所述的开关控制装置，其特征在于，所述开关电路的控制电压不小于第一电压阈值，所述放大电路的输出电压不小于所述开关电路的控制电压。
9.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述控制电路向所述隔直流电路输出的方波信号的占空比为50％。
10.一种用于控制光伏组件关断的装置，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的开关控制装置，其中，所述开关控制装置包括的所述开关电路串联于所述光伏组件的输出端与外部连接设备之间。
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| CN201821318198.8U CN209448722U (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种开关控制装置及用于控制光伏组件关断的装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110838839A (zh) * | 2018-08-15 | 2020-02-25 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 一种开关控制装置 |
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2018
- 2018-08-15 CN CN201821318198.8U patent/CN209448722U/zh active Active
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| CN110838839A (zh) * | 2018-08-15 | 2020-02-25 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 一种开关控制装置 |
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