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1、说说 明明 书书 摘摘 要要1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5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、车载液压装置、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。权权 利利 要要 求求 书书11、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
2、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。152、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
3、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：2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
4、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，所述晶闸管10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。说说 明明 书书1新新型型汽汽车车起起动动机机功功率率电电子子开开关关技技术术领领域域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。背背景景技技术术
5、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。实实用用新新型型内内容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
6、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2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
7、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
8、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，本实用新型的25使用寿命更长，控制更加智能方便。附附图图说说明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：3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。具具体
9、体实实施施方方式式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、开关控制信号输入单10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
10、元 31；工作电15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
11、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4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
12、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 用于5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，四个晶闸管的漏极都电连10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
13、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 路稳压集15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
14、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5动条件时，则单片微处理器 IC1 的 5 脚输出高电平使晶体管
15、 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
16、，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，即本开关处于不工15作状态。以下是图 2 结构的相关技术参数：工作电压范围：936V（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：420VDC 420mA（无方向）欠压保护：7V（DC） OFF超温保护：105C5% OFF25运行温度：-40 C +85C存储温度：-40 C +105C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6能检测及保护装置（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
