一种利用MOS的高压缓启动开关电路的制作方法

本技术涉及新能源汽车，具体为一种利用mos的高压缓启动开关电路。

背景技术：

1、目前在新能源/电动汽车领域、高压动力电池给车载dc/dc，dc/ac等设备供电，为了延长续航能力，防止电池额外耗电，dc/dc，dc/ac这些设备都需要在不工作时，高压输入与动力电池能够完全断开。为了实现断开，目前通常采用继电器串联在高压回路里面，通过控制继电器来实现与高压电池的断开与否。根据电路需要，继电器后端都会有大容量电容，如果继电器直接开通，电容上的初始电压为0，开通瞬间动力电池给电容充电，由于串联回路的电阻很小，动力电池电压最高可达750vdc(目前国标充电桩最高充电电压)，根据i＝v/r，瞬间电流i会非常大，高达几百安培，继电器导通瞬间的功耗非常大，触点极易烧毁。所以如果使用高压继电器进行开关，必须有配套预充电路，降低开通瞬间的功耗，具体如图1所示，图1中k1是主开关继电器，k2是预充继电器，与r串联构成预充电路。上电时k1先断开，通过控制先闭合预充继电器k2，由于k2的回路串联限流电阻r，这样k2导通后，输入高压通过r给后端电容充电，最大充电电流i＝v in/r，可以根据充电时间及充电电流限值来选定适合的限流电阻，通常来说，电阻越大，预充时间越长，充电电流越小，电阻越小、预充时间越短，充电电流越大。当后端电容c充电完成，主继电器k1前后电压基本相等，此时再接通主继电器k1，关断预充继电器k2。这样既能实现高压电路的开关，又不会导致开通时器件损坏。

2、上述现有技术的缺点是继电器体积大，而且要用两个继电器，在空间比较受限的产品中，就很难设计。并且继电器是机械结构，抗振动、冲击能力也不强。两个继电器需要时序控制，也是比较麻烦。

3、因此我们提出一种利用mos的高压缓启动开关电路。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种利用mos的高压缓启动开关电路，为了解决使用继电器做预充电路，体积大、控制麻烦，触点易烧毁，机械结构抗振能力弱的问题，采用了一种利用n-mos管q1替代继电器的电路，适用于加在高压输入的正端，取代两个继电器。此电路最大优点是体积小、可靠性高。用半导体器件替代继电器，抗振能力强，特别适合车载等振动环境下的应用。

2、本申请实施例提供了一种利用mos的高压缓启动开关电路，包括主电路和高压直流电源，还包括控制电路和辅助电源，所述高压直流电源的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述辅助电源并联在所述控制电路上；

3、所述控制电路包括n-mos管q1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一二极管d2、第二二极管d3、第一电阻r2、第二电阻r3、第三电阻r4和第四电阻r5，所述n-mos q1接在输入高压直流电源的正端，所述n-mos管q1、第二电容c2、第四电阻r5、第二电阻r3、第一电阻r2和第一电容c1串联，所述第三电阻r4与第二二极管d3并联，所述第二电阻r3、第一二极管d2与第一电阻r2串联。

4、优选地，所述辅助电源为13v电源，且辅助电源为控制电路供电。

5、优选地，所述第二二极管d3为稳压二极管，用来限制所述n-mos管q1的栅源电压。

6、优选地，所述第四电阻r5为阻尼电阻。

7、优选地，所述第一电阻r2、第一电容c1和第一二极管d2用于保证n-mos管q1刚上电时处于关断状态。

8、优选地，上电后，n-mos管q1的栅极电压慢慢上升，当栅源电压vgs高到使第一二极管d2导通，所有的电荷都给c1以时间常数第一电阻r2*第一电容c1充电，栅源电压vgs以相同的速度上升，直到mos管q1导通产生冲击电流。

9、与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果如下：

10、本实用新型独创性地使用独立的辅助电源来控制n-mos管q1的开关，并且充分利用n-mos管q1的线性区特性，通过控制n-mos管q1的g-s电压上升曲线，延迟启动时间，限制了启动电流，达到了与继电器预充电路相同的效果。

1.一种利用mos的高压缓启动开关电路，包括主电路和高压直流电源，其特征在于，还包括控制电路和辅助电源，所述高压直流电源的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述辅助电源并联在所述控制电路上；

2.根据权利要求1所述的一种利用mos的高压缓启动开关电路，其特征在于，所述辅助电源为13v电源，且辅助电源为控制电路供电。

3.根据权利要求2所述的一种利用mos的高压缓启动开关电路，其特征在于，所述第二二极管d3为稳压二极管，用来限制所述n-mos管q1的栅源电压。

4.根据权利要求2所述的一种利用mos的高压缓启动开关电路，其特征在于，所述第四电阻r5为阻尼电阻。

5.根据权利要求3所述的一种利用mos的高压缓启动开关电路，其特征在于，所述第一电阻r2、第一电容c1和第一二极管d2用于保证n-mos管q1刚上电时处于关断状态。

6.根据权利要求5所述的一种利用mos的高压缓启动开关电路，其特征在于，上电后，n-mos管q1的栅极电压慢慢上升，当栅源电压vgs高到使第一二极管d2导通，所有的电荷都给c1以时间常数第一电阻r2*第一电容c1充电，栅源电压vgs以相同的速度上升，直到mos管q1导通产生冲击电流。