[发明专利]一种用于供配电的配电控制器

说明书

本发明公开了一种用于供配电的配电控制器，其包括功率板电路和控制板电路，功率板电路包括功率开关管、滤波电容、瞬态二极管及续流二极管，控制板电路包括单片机；功率开关管漏极与电源正极连接、源极与负载正极连接、栅极与单片机连接；滤波电容的两端分别与电源正极和电源负极连接，瞬态二极管的正极与电源负极连接，瞬态二极管的负极与电源正极连接；续流二极管的正极与负载负极连接，续流二极管的负极与负载正极连接；漏极与源极之间串联反向设置的保护二极管。本发明提供的配电控制器具有小型化、模块化、智能化、信息化及通用化等特点，能充分满足供配电系统要求，还具有可靠性好、成本低、过载能力强等突出优点。

技术领域

本发明涉及供配电系统技术领域，更为具体来说，本发明为一种用于供配电的配电控制器。

背景技术

配电控制器作为车载供配电系统和地面供配电系统的重要组成部分，其性能的优劣直接对车载供配电系统和地面供配电系统产生重要影响。在传统供配电系统的配电控制器中，往往采用大量的直流接触器实现对负载电流的通断控制，还需要辅以接触器驱动电路、电流传感器、电压传感器、信号采集电路及电缆等等，从而实现对供配电系统的自动控制、信息监测、状态反馈等功能；但是，在现有配电控制器的使用过程中，直流接触器的触点在工作中经常会出现烧蚀、拉弧及氧化问题，容易引发接触不良甚至失效故障，存在机械寿命制约，使现有配电控制器的可靠性较低；而且，额外增加的多种传感器、信号采集电路等多种设备会导致配电控制器体积庞大，制约了配电产品小型化趋势的发展。很明显地，现有的配电控制器存在可靠性差、体积庞大、寿命短等问题。

因此，如何有效地缩小配电控制器的体积、提高配电控制器的可靠性和寿命，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有的配电控制器存在可靠性差、体积庞大、寿命短等问题，本发明创新地提供了一种用于供配电的配电控制器，以达到供配电系统的小型化、长寿命、高可靠性的要求，满足多种不同负载的配电要求。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种用于供配电的配电控制器，该配电控制器包括功率板电路和控制板电路，所述功率板电路包括功率开关管、滤波电容、瞬态二极管及续流二极管，所述控制板电路包括单片机；所述功率开关管具有栅极、源极及漏极，所述漏极与电源正极连接、所述源极与负载正极连接、所述栅极与所述单片机连接；所述滤波电容两端分别与电源正极和电源负极连接，瞬态二极管的正极与电源负极连接，瞬态二极管的负极与电源正极连接；续流二极管的正极与负载负极连接，续流二极管的负极与负载正极连接；所述瞬态二极管的正极与续流二极管的正极之间还串联有电阻，所述漏极与所述源极之间串联有反向设置的保护二极管，保护二极管的正极与所述源极连接，保护二极管的负极与所述漏极连接。

基于上述的技术方案，本发明能够通过低功耗的新型大功率开关器件实现负载的配电控制，消除配电控制器寿命限制瓶颈，以提高产品的可靠性；通过上述的结构设计，本发明能够有效提高产品集成度，以有效缩小配电控制器体积。更为具体地，通过滤波电容和瞬态二极管能够有效消除输入电压尖峰，通过续流二极管能够有效地为断开后的感性负载提供续流通路，以避免感性负载断开时产生的电压尖峰。

进一步地，该配电控制器还包括分流器和放大器；分流器的输入端用于接入负载电流信号，分流器的输出端用于输出电压信号；放大器的输入端用于接入所述电压信号，放大器的输出端与单片机的模数转换端口连接；且该配电控制器还包括分别与单片机连接的电流测量电路和电压测量电路。

基于上述改进的技术方案，本发明能通过单片机对负载电流信号进行计算和有效处理，并能对电流和电压进行测量。

进一步地，所述放大器的输出端与单片机的模数转换端口之间还设置有用于滤波的滤波保护电路；其中，所述放大器为多级放大器。

进一步地，在所述单片机与功率开关管的栅极之间还设置有光耦隔离电路。