CN216981878U - 交流母线开关控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种交流母线开关控制电路，包括直流电源电路、单向导通元件D1、电阻R1、自举电容C1、第一开关Q1和第二开关Q2。单向导通元件D1的第一端与直流电源电路的输出端连接，第二端分别与电阻R1和自举电容C1的第一端连接。电阻R1和自举电容C1的第二端分别与第一开关Q1和第二开关Q2的第一导通端连接。第一开关Q1和第二开关Q2的第二导通端均接地。第一开关Q1的控制端和第二开关Q2的控制端分别用于接收外部输入的控制信号。电阻R1与第一开关Q1的共接点连接于交流母线开关的控制端，自举电容C1与第二开关Q2的共接点连接于交流母线开关的第二导通端。本实用新型由少量的分立器件组成、成本低，易于实现。
Description
技术领域
本实用新型涉及交流母线开关控制电路。
背景技术
交流母线开关控制电路用于控制交流母线开关Q3的通断，以实现对交流电压输出与否的控制。如图1所示，现有的交流母线开关控制电路91多采用专用集成芯片，例如高侧开关、负载开关和ORing 控制器等专用集成芯片。专用芯片集成了各种保护和控制功能，因此价格高昂，对于低要求的开关应用而言，采用高配置的专用芯片会造成不合理的成本上升，而采用由分立器件构成的交流母线开关控制电路无疑更具有成本优势。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种成本低、易于实现、控制简单的交流母线开关控制电路。
本实用新型实施例的一种交流母线开关控制电路，所述交流母线开关包括控制端、第一导通端和第二导通端，交流母线开关的第一导通端与火线连接，交流母线开关控制电路包括直流电源电路、单向导通元件D1、电阻R1、自举电容C1、第一开关Q1和第二开关Q2；单向导通元件D1具有第一端和第二端，单向导通元件D1允许电流从第一端流向第二端，单向导通元件D1的第一端与直流电源电路的输出端连接，单向导通元件D1的第二端分别与电阻R1的第一端和自举电容C1的第一端连接；电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端连接，自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端连接；第一开关Q1的第二导通端和第二开关Q2的第二导通端均接地；第一开关Q1的控制端和第二开关Q2的控制端分别用于接收外部输入的控制信号；电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端的共接点连接于交流母线开关的控制端，自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端的共接点连接于交流母线开关的第二导通端。
本实用新型至少具有以下优点：
1、本实用新型实施例的交流母线开关控制电路由少量的分立器件组成，成本低、易于实现；
2、本实用新型实施例的交流母线开关控制电路由直流电源电路提供自举供电电压，控制信号控制第一开关Q1和第二开关Q2来实现自举供电电压抬升用以控制交流母线开关，控制简单。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有的交流母线开关控制电路的原理框图。
图2示出了根据本实用新型实施例的交流母线开关控制电路的电路原理图。
图3和图4分别示出了本实用新型实施例的交流母线开关控制电路在交流母线开关关断和导通时的电流流向示意图。
图5示出了根据本实用新型实施例的交流母线开关控制电路的正负半周工作时序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。
图2示出了根据本实用新型一实施例的交流母线开关控制电路的电路原理图。请参考图2，根据本实用新型实施例的一种交流母线开关控制电路包括直流电源VCC、单向导通元件D1、电阻R1、自举电容C1、第一开关Q1和第二开关Q2。
单向导通元件D1具有第一端和第二端，单向导通元件D1允许电流从第一端流向第二端，单向导通元件D1的第一端与直流电源VCC的输出端连接，单向导通元件D1的第二端分别与电阻R1的第一端和自举电容C1的第一端连接。在本实施例中，单向导通元件D1由自举二极管D1构成，自举二极管D1的阳极构成单向导通元件D1的第一端，自举二极管D1的阴极构成单向导通元件D1的第二端。
电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端连接，自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端连接；第一开关Q1的第二导通端和第二开关Q2的第二导通端均接地；第一开关Q1的控制端和第二开关Q2的控制端分别用于接收外部输入的控制信号，控制信号用于控制第一开关Q1、第二开关Q2的导通和关断。
较佳地，第一开关Q1和第二开关Q2均由半导体开关管构成，半导体开关管为场效应管、三极管以及其它由控制信号控制的开关管。在一种具体的实施方式中，第一开关Q1和第二开关Q2均为NMOS管，NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成开关的控制端、第一导通端和第二导通端。
交流母线开关Q3包括控制端31、第一导通端32和第二导通端33。交流母线开关Q3的第一导通端32与火线VL连接，交流母线开关Q3的控制端31连接于电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端的共接点，交流母线开关Q3的第二导通端33连接于自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端的共接点。交流母线开关Q3的第二导通端33用于连接负载。较佳地，交流母线开关Q3由半导体开关管构成，半导体开关管为场效应管、三极管以及其它由控制信号控制的开关管。在一种具体的实施方式中，交流母线开关为NMOS管，NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成控制端、第一导通端和第二导通端。
以下结合图3至图5对本实用新型实施例的交流母线开关控制电路的工作原理和工作过程进行说明。
工作状态1
当交流输出电压VLN工作于负半周、零线VN相对于火线VL输出负的交流半波电压、零线VN相对于地（GND）输出正的交流半波电压，如图3所示，控制信号控制第一开关Q1和第二开关Q2导通连接到地，使电阻R1的第二端（即交流母线开关Q3的控制端31）和自举电容C1的第二端（即交流母线开关Q3的第二导通端33）均连接到地，交流母线开关Q3控制端31与第二导通端33之间的电压差为0V，交流母线开关Q3处于关断状态，直流电源VCC 通过自举二极管D1给自举电容C1充电，直到自举电容C1电压等于VCC-VD1后停止（VD1为自举二极管D1的导通压降）。
工作状态2
当交流输出电压VLN工作于正半周、火线VL相对地输出正的交流半波电压时，如图4所示，控制信号控制第一开关Q1和第二开关Q2关断，使自举电容C1的电压被抬升到VCC-VD1与火线VL的电压之和，该电压大于直流电源VCC的输出电压，使自举二极管D1反偏截止，自举电容C1相当于电压源，通过电阻R1将自举电容C1的电压VCC-VD1给交流母线开关Q3的控制端31，使交流母线开关Q3处于开通，自举电容C1进行放电。
交流母线开关控制电路随交流电压正负半周切换重复处于上述两种工作状态，交流母线开关控制电路正负半周工作时序如图5所示。交流母线开关Q3的控制端31与第二导通端33之间的电压为0V，交流母线开关Q3关断，交流母线开关Q3的控制端31与第二导通端33之间的电压为高电压（VCC-VD1）时，交流母线开关Q3导通。
在其它的实施方式中，也可以在交流母线开关Q3的控制端31与第二导通端33之间的电压为0V时，使交流母线开关Q3开通，在交流母线开关Q3的控制端31与第二导通端33之间的电压为高电压(VCC-VD1)时，使交流母线开关Q3关断。
本实用新型实施例的交流母线开关控制电路由少量的分立器件组成，成本低、易于实施。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种交流母线开关控制电路，所述交流母线开关包括控制端、第一导通端和第二导通端，所述交流母线开关的第一导通端与火线连接，其特征在于，所述交流母线开关控制电路包括直流电源电路、单向导通元件D1、电阻R1、自举电容C1、第一开关Q1和第二开关Q2；
单向导通元件D1具有第一端和第二端，单向导通元件D1允许电流从第一端流向第二端，单向导通元件D1的第一端与直流电源电路的输出端连接，单向导通元件D1的第二端分别与电阻R1的第一端和自举电容C1的第一端连接；电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端连接，自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端连接；第一开关Q1的第二导通端和第二开关Q2的第二导通端均接地；第一开关Q1的控制端和第二开关Q2的控制端分别用于接收外部输入的控制信号；
电阻R1的第二端与第一开关Q1的第一导通端的共接点连接于所述交流母线开关的控制端，自举电容C1的第二端与第二开关Q2的第一导通端的共接点连接于所述交流母线开关的第二导通端。
2.如权利要求1所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，单向导通元件D1由自举二极管D1构成，自举二极管D1的阳极构成单向导通元件D1的第一端，自举二极管D1的阴极构成单向导通元件D1的第二端。
3.如权利要求1所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，所述直流电源电路由直流电源VCC构成。
4.如权利要求1所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，第一开关Q1和第二开关Q2均由半导体开关管构成。
5.如权利要求4所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，第一开关Q1和第二开关Q2均为NMOS管，NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成控制端、第一导通端和第二导通端。
6.如权利要求1所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，所述交流母线开关由半导体开关管构成。
7.如权利要求6所述的交流母线开关控制电路，其特征在于，所述交流母线开关为NMOS管，NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成控制端、第一导通端和第二导通端。
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