一種用於移動電源的繼電器驅動電路的製作方法

2024-03-06 16:48:15

本實用新型特別涉及一種用於移動電源的繼電器驅動電路，此處的移動電源為汽車啟動電源。

背景技術：

隨著汽車的普及，汽車啟動電源產業也蓬勃發展，汽車啟動電源需要向汽車釋放啟動電流時，需要由繼電器進行切換，現有的繼電器驅動電路結構複雜，且可靠性不高，因此，有必要設計一種新的用於移動電源的繼電器驅動電路。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於移動電源的繼電器驅動電路，該用於移動電源的繼電器驅動電路具有雙N-MOS管驅動模塊的驅動模塊實現繼電器驅動，能耗低，可靠性高。

實用新型的技術解決方案如下：

一種用於移動電源的繼電器驅動電路，包括繼電器和第一驅動模塊；

所述的第一驅動模塊包括第一控制信號輸入電路和2個N-MOS管Q9和Q13；

第一控制信號輸入電路包括串聯的電阻R52和R19；電阻R52的第一端接控制信號CTL-START；電阻R52的第二端經電阻R19接地；2個N-MOS管Q9和Q13的G極均短接至電阻R52和R19的連接點；2個N-MOS管Q9和Q13的S極均接地；2個N-MOS管Q9和Q13的D極與儲能電源的正極BAT+之間接有繼電器的第一線圈。

所述的用於移動電源的繼電器驅動電路還包括第二驅動模塊；所述的繼電器為雙輸入線圈型繼電器，具有第一線圈和第二線圈，並共用一對輸出觸點；

所述的第二驅動模塊包括第二控制信號輸入電路和2個N-MOS管Q1和Q2；

第二控制信號輸入電路包括串聯的電阻R2和R7；電阻R2的第一端接控制信號DAT；電阻R2的第二端經電阻R7接地；2個N-MOS管Q1和Q2的G極均短接至電阻R2和R7的連接點；2個N-MOS管Q1和Q2的S極均接地；2個N-MOS管Q1和Q3的D極與儲能電源的正極BAT+之間接有繼電器的第二線圈。

電阻R52和電阻R2均為1K歐姆；電阻R19和電阻R7均為20K歐姆。

N-MOS管的型號為2N7002K，N-MOS管的G極與地之間接有陶瓷電容C5和C6，每一個陶瓷電容的電容值為0.1uF，BAT+與N-MOS管Q9的D極之間接有一個二極體D7，BAT+與N-MOS管Q1的D極之間接有一個二極體D10。

控制信號CTL-START和控制信號DAT均來自MCU。

所述的MCU採用SC8F2712型晶片。

所述的NMOS管為2N7002K型器件。

電阻R19並聯有電容C22。

電容C22的容值為0.1uF。

所述的儲能電源為基於超級電容的儲能電源，儲能電源包括串聯的5個超級電容，每一個超級電容的電容值為350F。

CTL-START和DAT分別是正常控制信號和異常控制；正常控制為用戶主動開啟放電開關，切換繼電器實現放電；異常控制是指下列5種情況其中之一發生：

1.夾子端電壓過低(低於11VDC)

2.夾子端電壓過高(高於15VDC)

3.夾子接反

4.夾子短路

5.內部線路溫度過高；

以上情況由相關檢測電路檢測。

有益效果：

本實用新型的用於移動電源的繼電器驅動電路，採用2個並行的驅動模塊驅動繼電器，可靠性高，安全性高，另外，且每一驅動模塊也具有2個N-MOS管，即採用冗餘設計，切換時時滯小，即使一個開關器件損壞，仍然可以正常工作，因而可靠性高，能保障汽車啟動電源的正常放電。

附圖說明

圖1為用於移動電源的繼電器驅動電路的電路原理圖；

圖2為移動電源的儲能電路的原理圖。

具體實施方式

為了便於理解本實用新型，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本文實用新型做更全面、細緻地描述，但本實用新型的保護範圍並不限於一下具體實施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，並不是旨在限制本實用新型的保護範圍。

實施例1：

圖1，一種用於移動電源的繼電器驅動電路，包括繼電器和第一驅動模塊；

所述的第一驅動模塊包括第一控制信號輸入電路和2個N-MOS管Q9和Q13；

第一控制信號輸入電路包括串聯的電阻R52和R19；電阻R52的第一端接控制信號CTL-START；電阻R52的第二端經電阻R19接地；2個N-MOS管Q9和Q13的G極均短接至電阻R52和R19的連接點；2個N-MOS管Q9和Q13的S極均接地；2個N-MOS管Q9和Q13的D極與儲能電源的正極BAT+之間接有繼電器的第一線圈。

所述的用於移動電源的繼電器驅動電路還包括第二驅動模塊；所述的繼電器為雙輸入線圈型繼電器，具有第一線圈和第二線圈，並共用一對輸出觸點；

所述的第二驅動模塊包括第二控制信號輸入電路和2個N-MOS管Q1和Q2；

第二控制信號輸入電路包括串聯的電阻R2和R7；電阻R2的第一端接控制信號DAT；電阻R2的第二端經電阻R7接地；2個N-MOS管Q1和Q2的G極均短接至電阻R2和R7的連接點；2個N-MOS管Q1和Q2的S極均接地；2個N-MOS管Q1和Q3的D極與儲能電源的正極BAT+之間接有繼電器的第二線圈。

電阻R52和電阻R2均為1K歐姆；電阻R19和電阻R7均為20K歐姆。

N-MOS管的型號為2N7002K，N-MOS管的G極與地之間接有陶瓷電容C5和C6，每一個陶瓷電容的電容值為0.1uF，BAT+與N-MOS管Q9的D極之間接有一個二極體D7，BAT+與N-MOS管Q1的D極之間接有一個二極體D10。

所述的儲能電源為基於超級電容的儲能電源，儲能電源包括串聯的5個超級電容，每一個超級電容的電容值為350F。

如圖2，移動電源的儲能模塊包括串聯5個超級電容(C1，C2，C3，C4和C7)；每一個超級電容的電容值為350F；完全不同於採用鋰離子電池的儲能模塊，採用超級電容安全性高，沒有爆炸的風險，且使用壽命長；電路中的4個插座(J45，J11，J11，J18)的作用在於加粗導電迴路；因為該電源的典型應用在於提供汽車啟動電流，電流大，加粗導電迴路能有效保護器件和電路板。每一個超級電容並聯有一個穩壓支路，穩壓支路由電阻和穩壓管串聯而成，電阻的阻值為1歐姆，穩壓管的型號為MMSZS223BT1。