专利名称：机载电源多路输出开关控制及电流检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机载电源多路输出开关控制及电流检测系统。
背景技术：
在机载计算机电源多路输出控制和电流检测设计过程中，通常采用继电器、分立式有源功率开关和控制驱动电路、固态功率控制器�？槔词迪�。继电器方案存在机械触点磨损、开关寿命缩短、动作时间长、大电流接通和断开时会出现电弧、可靠性低等缺点。分立式有源功率开关和固态功率控制器�？榇嬖诘缏犯丛印⒄加冒迕婊蟆⒖煽啃越档偷娜钡�。另外，以上三种方案中的电流检测都采用电阻采样并与功率开关直接相连，其一，电阻上消耗的功率大；其二，功率地或电流采样线上存在大的开关噪声时，干扰控制电路和其它应用电路。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种实用的机载电源多路输出开关控制及电流检测系统，解决现有技术电路复杂、可靠性低的技术问题。本实用新型的技术方案如下机载电源多路输出开关控制及电流检测系统，包括单片集成功率开关电路、电流检测电路和隔离驱动电路，其中，隔离驱动电路包括光电耦合器和偏置电阻，其特殊之处在于所述单片集成功率开关电路的控制信号端通过限流电阻(R2)连接至光电耦合器的集电极，电流检测端通过偏置电阻0 )接地；所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，霍尔电流传感器的电流流入端与Ul单片集成功率开关电路的输出端相连，霍尔电流传感器的电流流出端接至负载，霍尔电流传感器的滤波端经电容接地。上述单片集成功率开关电路主要由功率开关、电荷泵驱动电路、输出电压检测、负载电流反馈电路、保护功能电路以及温度保护电路组成。本实用新型实现了机载电源的多路输出开关(接通/断开)控制和电流隔离检测，并且简化了电路设计、实现小型化、减小电磁干扰、提高可靠性。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型以单片集成功率开关为核心，配置外围隔离驱动电路、霍尔电流传感器，实现了机载计算机电源多路输出控制和电流隔离检测。如图1所示，单片集成功率开关外围配置了电流检测电路、隔离驱动电路。电流检测电路由霍尔电流传感IC电路U2、Cl、C2组成。大电流流入U2的1、2端，流出U2的3、4端。霍尔IC将电流变换为精密的电压信号，向外输出。隔离驱动电路由光电耦合电路、偏置电阻等组成。单片集成功率开关电路的3脚(Vbb)为电源输入端，连接到供电电源输出端子。1、5脚为输出端，短接在一起连接到霍尔电流传感器的1、2管脚。2脚为控制端，通过限流电阻R2连接到光电耦合器的集电极。4脚为电流检测端，通过电阻R3连接到地。霍尔电流传感器(U2)的输入端1、2管脚为电流流入端，与Ul的输出相连。3、4为电流流出端，与负载相连(图中未画出负载)。5脚为接地端。6脚为滤波端，外接C2进行滤波。7脚为电压信号输出端，该端输出电压与检测的电流呈线性比例关系。8脚为U2的Vcc电源端，由5V电源供电，同时外接滤波电容进行滤波。可选的一组电路参数和器件型号如下Rl = 750 Ω , R2 = IK, R3 = IK, Cl = 0. 1UF, C2 = 0. 1UF, Ul :BTS6163D，U2 ACS712E, U3 :PS2701。单片集成功率开关电路内含功率开关(MOSFET)、电荷泵驱动电路、输出电压检测、负载电流诊断反馈、保护功能电路以及温度保护电路。单片集成功率开关可在外部控制信号的驱动下导通，当控制信号为高电平(5V)时，开关导通；当控制信号为低电平(小于1. 5V)时，开关截止。外围元件R2连接到Ul的2脚，R3连接到Ul的4脚，R2另一端连接到U3的集电极，R3另一端连接到地。由于单片集成功率开关电路集有源开关、控制、驱动、过流短路保护、过压保护、过温保护、电压、电流检测等功能于一体，大大简化了电路设计，节省了板面积，提高了可靠性。霍尔电流传感器与通常采用的电阻电流检测比较，首先电流检测部分的功耗比电阻采样小88% ；第二，由于采用霍尔电流传感的缘故，大电流检测与小信号电路完全隔离，在电流检测输出端可获得与检测电流成比例的低噪声模拟电压信号，大大减小了大电流检测时的噪声干扰、提高了电流检测精度。
权利要求1.机载电源多路输出开关控制及电流检测系统，包括单片集成功率开关电路、电流检测电路和隔离驱动电路，其中，隔离驱动电路包括光电耦合器和偏置电阻，其特征在于所述单片集成功率开关电路的控制信号端通过限流电阻(R2)连接至光电耦合器的集电极，电流检测端通过偏置电阻0 )接地；所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，霍尔电流传感器的电流流入端与Ul单片集成功率开关电路的输出端相连，霍尔电流传感器的电流流出端接至负载，霍尔电流传感器的滤波端经电容接地。
2.根据权利要求1所述的机载电源多路输出开关控制及电流检测系统，其特征在于所述单片集成功率开关电路主要由功率开关、电荷泵驱动电路、输出电压检测、负载电流反馈电路、保护功能电路以及温度保护电路组成。
专利摘要本实用新型提供了一种实用的机载电源多路输出开关控制及电流检测系统，解决现有技术电路复杂、可靠性低的技术问题。该系统的单片集成功率开关电路的控制信号端通过限流电阻(R2)连接至光电耦合器的集电极，电流检测端通过偏置电阻(R3)接地；所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，霍尔电流传感器的电流流入端与U1单片集成功率开关电路的输出端相连，霍尔电流传感器的电流流出端接至负载，霍尔电流传感器的滤波端经电容接地。本实用新型实现了机载电源的多路输出开关(接通/断开)控制和电流隔离检测，并且简化了电路设计、实现小型化、减小电磁干扰、提高可靠性。
文档编号G01R19/00GK202340209SQ20112048546
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者孙立萌, 孟颖悟, 田育新, 韩敏 申请人:中国航空工业集团公司第六三一研究所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
