新型汽车起动机功率电子开关+说明书(2)

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

说 明 书 摘 要

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域，具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关，包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等，通过微处理器单元控制驱动闸门，进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开，从而改5 变了传统机械弹力触点结构，使得本实用新型的使用寿命更长，控制更加智能方便。因此，本实用新型能够出色的应用在汽车起动机、车载升降机、车载液压装臵、大功率电机、低压防爆系统等需要使用低压大电流开关的场合。

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

权 利 要 求 书

1、一种新型汽车起动机功率电子开关，包括一开关单元，所述开关单元包括一控制端和两开关接点，所述开关单元的两开关接点串联在负载电源干路上，其特征在于：

该电子开关还包括一微处理器单元，所述微处理器单元的电源5 端连接有一稳压电源单元，所述稳压电源单元用于提供微处理器正常工作电压；

在所述微处理器单元的输入端连接有一开关控制信号输入单元，所述开关控制信号输入单元用于检查和传输该电子开关的开关信号；

10 在所述微处理器单元的输出端连接有一驱动闸门单元，所述驱动闸门单元的电源端连接有一驱动电源单元，所述驱动电源单元用于提供驱动闸门单元的控制驱动电压；

所述驱动闸门单元的输出控制端连接在所述开关单元的控制端上。

15 2、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

在所述微处理器单元上还连接有一工作状态指示单元，所述工作状态指示单元用于指示该功率电子开关的工作状态。

3、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特20 征在于：

在所述微处理器单元上还连接有一定时控制单元，所述定时控制单元用于控制该功率电子开关的工作时间。

4、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

25 在所述微处理器单元上还连接有一温度检测单元，所述温度检测单元用于检查该功率电子开关的工作温度以实现过温保护。

5、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

在所述微处理器单元上还连接有一欠压保护单元，所欠压保护单元用于检查驱动电源单元提供的驱动电压以实现欠压保护。

6、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

5 在所述开关单元上还连接有开关器件保护单元。

7、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

所述开关单元由并联的四个晶闸管构成，所述四个晶闸管的源极都电连接在一起，所述晶闸管的漏极都电连接在一起，所述晶闸10 管的栅极都电连接在一起。

8、根据权利要求1所述的新型汽车起动机功率电子开关，其特征在于：

所述开关控制信号输入单元由两并联的光耦构成。

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

说 明 书

新型汽车起动机功率电子开关

技术领域

5 本实用新型涉及低压大电流开关技术领域，具体涉及一种新型汽车起动机功率电子开关。

背景技术

长期以来，低压大电流开关一直被机械式电磁开关所占据，此类10 电磁开关采用机械弹力触点结构。

目前，传统的汽车起动机由直流电动机、电磁开关、单向离合器三大部分组成，其中的电磁开关是起动机中的关键部件。在传统模式下所使用的电磁开关由于采用机械弹力触点结构，使得在大电流工作情况下易发生开关触点拉弧烧蚀、粘连不断电，导致起动机损坏，甚15 至蓄电池损坏的严重故障现象。另外，电磁开关本身的寿命极限较短，国家标准：汽油机35000次，柴油机20000次。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种使用寿20 命更长的新型汽车起动机功率电子开关。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型汽车起动机功率电子开关，包括一开关单元，所述开关单元包括一控制端和两开关接点，所述开关单元的两开关接点串联在负载电源干路上，该电子开关还包括一微处理器单元，25 所述微处理器单元的电源端连接有一稳压电源单元，所述稳压电源单元用于提供微处理器正常工作电压；在所述微处理器单元的输入端连接有一开关控制信号输入单元，所述开关控制信号输入单元用于检查和传输该电子开关的开关信号；在所述微处理器单元的输出端连接有一驱动闸门单元，所述驱动闸门单元的电源端

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

连接有一驱动电源单元，所述驱动电源单元用于提供驱动闸门单元的控制驱动电压；所述驱动闸门单元的输出控制端连接在所述开关单元的控制端上。

作为本实用新型的进一步改进，在所述微处理器单元上还连

5 接有一工作状态指示单元，所述工作状态指示单元用于指示该功

率电子开关的工作状态。

作为本实用新型的进一步改进，在所述微处理器单元上还连接有一定时控制单元，所述定时控制单元用于控制该功率电子开关的工作时间。

10 作为本实用新型的进一步改进，在所述微处理器单元上还连

接有一温度检测单元，所述温度检测单元用于检查该功率电子开关的工作温度以实现过温保护。

作为本实用新型的进一步改进，在所述微处理器单元上还连接有一欠压保护单元，所欠压保护单元用于检查驱动电源单元提15 供的驱动电压以实现欠压保护。

作为本实用新型的进一步改进，在所述开关单元上还连接有开关器件保护单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述开关单元由并联的四个晶闸管构成，所述四个晶闸管的源极都电连接在一起，所述晶闸20 管的漏极都电连接在一起，所述晶闸管的栅极都电连接在一起。

作为本实用新型的进一步改进，所述开关控制信号输入单元由两并联的光耦构成。

本实用新型通过微处理器来控制开关单元中电子开关器件的闭合，从而改变了传统机械弹力触点结构，因此，本实用新型25 的使用寿命更长，控制更加智能方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

图1是本实用新型的优选结构框图；

图2是本实用新型的一种具体优选结构电路图。

具体实施方式

5 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本

实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型公开了一种新型汽车起动机功率电子开关，包括开关单元1、微处理器单元2、开关控制信号输入10 单元3、工作状态指示单元4、定时控制单元5、驱动闸门单元6、

工作电源单元7、保护单元8、检测单元9；开关单元1由四个并联的功率开关器件11、12、13、14构成；微处理器单元2包括微处理器及常规的外围电路，如12M赫兹的震荡电路等；开关控制信号输入单元3包括开关控制单元32和开关检测单元31；工作15 电源单元7包括稳压电源单元71和驱动电源单元72；保护单元

8包括过温保护单元83、欠压保护单元82、驱动闭锁单元81、开关器件保护单元85、门极保护单元84；检测单元9包括温度检测单元91和电压检测单元92。

如图1所示，本实用新型中的开关单元1包括一控制端和两开关

20 接点，所述开关单元的两开关接点串联在负载电源干路上；微处理器

单元2的电源端与稳压电源单元71连接，稳压电源单元71用于提供微处理器正常工作电压；在微处理器单元2的输入端与开关控制信号输入单元3连接，开关控制信号输入单元3用于检查和传输该电子开关的开关信号；微处理器单元2的输出端与驱动闸门单元6连接，驱25 动闸门单元6的电源端与驱动电源单元72连接，驱动电源单元72用

于提供驱动闸门单元6的控制驱动电压；驱动闸门单元6的输出控制端连接在开关单元1的控制端上；工作状态指示单元4连接在微处理器单元2上，该工作状态指示单元4用于指示该功率电子开关的工作状态；定时控制单元5连接在微处理器单元2上，定时控制单元5用

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

于控制该功率电子开关的工作时间；温度检测单元91和电压检测单元92连接在微处理器单元2上，所述温度检测单元91用于检查该功率电子开关的工作温度以实现过温保护；欠压保护单元82一端连接在微处理器上，另一端连接在开关单元1上，所欠压保护单元82用5 于检查驱动电源单元72提供的驱动电压以实现欠压保护；驱动闭锁

单元81和超温保护单元83并联在欠压保护单元82两端；开关器件保护单元85连接在开关单元1上，用于保护该单元；该开关单元1由并联的四个功率开关器件11、12、13、14构成，所述功率开关器件为晶闸管，四个晶闸管的源极都电连接在一起，四个晶闸管的漏极10 都电连接在一起，四个晶闸管的栅极都电连接在一起；开关控制信号

输入单元3由两并联的光耦构成。

图2为本实用新型的一种具体优选结构电路图，如图2所示，本实用新型四个晶闸管M1、M2、M3、M4组成并联型大功率电子开关单元，其串接在主电源和负载（直流电机）之间。主电源经2路稳压15 集成电路U1、U2，分别输出两组电压Vcc、Vp+；其中Vcc为单片

机微处理器IC1提供稳定的工作电压，Vp+为功率电子开关器件的闸门-栅极控制回路提供稳定的恒流充电电压，电容C6的充、放电作为功率电子开关器件栅极驱动电源。

如图2所示，当控制端子S、I无输入开关信号：电压或电流时，

20 经光耦隔离器件PC1/PC2输入至单片微处理器IC1的4脚开关信号为

高电平，则单片微处理器IC1的5脚输出低电平使晶体管Q1、M5关断，同时单片微处理器IC1的3脚输出高电平使晶体管Q2导通，闭锁功率电子开关器件M1、M2、M3、M4的栅极，不提供功率电子开关器件的栅极驱动电源，断开主电源和负载之间开关回路。

25 如图2所示，当控制端子S、I有输入开关信号：电压或电流时，

输入至单片微处理器IC1的4脚开关信号为低电平，则单片微处理器IC1的3脚输出低电平使晶体管Q2关断，预备启动功率电子开关器件M1、M2、M3、M4的栅极驱动电源，且当检测到单片微处理器IC1的6脚输入的功率电子开关器件的栅极驱动电源电压Vp+满足驱动条

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

件时，则单片微处理器IC1的5脚输出高电平使晶体管Q1、M5导通，提供功率电子开关器件的栅极驱动电源，接通主电源和负载之间开关回路。

如图2所示，上电后当检测到单片微处理器IC1的6脚输入的功

5 率电子开关器件的栅极驱动电源电压Vp+不满足驱动条件-欠压或单

片微处理器IC1的7脚输入的温度采样值T不满足驱动条件-过温时，即刻关断功率电子开关器件的栅极驱动电源，断开主电源和负载之间开关回路；主电源和负载之间开关回路每次接通后开始计时间，定时150秒后断开主电源和负载之间开关回路，需重新启动再次计时； 10 如图2所示，单片微处理器IC1的2脚为红色发光二极管LED

输出指示，当发光二极管不亮时，功率电子开关断开，即本开关处于不工作状态；当发光二极管常亮时，功率电子开关接通，即本开关处于工作状态；当发光二极管常亮时，功率电子开关接通，即本开关处于工作状态；当发光二极管闪烁时，功率电子开关故障，即本开关处15 于不工作状态。

以下是图2结构的相关技术参数：

工作电压范围：9~36V（DC）

额定工作电流：连续(12VDC) 480A 峰值(12VDC) 2880A

最大工作电流：≤720A(12VDC)

20 开关耗散功率：＜60W（12VDC/400A）

连续工作时间：150S/每次（视散热状况，可定制工作时长）

控制端输入电压、电流：4~20VDC 4~20mA（无方向）

欠压保护：7V（DC） OFF

超温保护：105ºC±5% OFF

25 运行温度：-40 ºC ~ +85ºC

存储温度：-40 ºC ~ +105ºC

电路板尺寸：52(W)x76(D)x30(H) mm

本实用新型功率电子开关的电路设计及结构简单可靠、性价比高它能够在车载直流电源或宽范围动态直流电源下正常工作；完善的智

本实用新型涉及低压大电流开关技术领域,具体公开了一种新型汽车起动机功率电子开关,包括开关控制信号输入单元、微处理器单元、驱动闸门单元、开关单元等,通过微处理器单元控制驱动闸门,进而控制开关单元中的功率开关器件的闭合与断开,从而改变了传统机械弹力触点结构,使得本实用新型的使用寿命更长,控制更加智能方便。

能检测及保护装臵（超温关断、欠压闭锁）；其充足的冗余量使得它具有很高的可靠性。新型功率电子开关器件损耗低、相比电磁开关在同等负载工作状态下具有更长的工作时间和使用寿命极限（大于100万次）。新型功率电子开关体积小、温升低、无需外加散热器、安装5 方便，接线方式等同于机械式电磁开关。鉴于新型功率电子开关的种

种优点，它能够出色的应用在汽车起动机、车载升降机、车载液压装臵、大功率电机、低压防爆系统等需要使用低压大电流开关的场合。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进10 行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施

例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9wrj.html