一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路

技术领域

本发明涉及驱动电路技术领域，尤其是涉及一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路。

背景技术

MOS管是一种场效应管，它的控制电压非常低，只需要几伏的电压就可以控制其导通和截止。因此，MOS管可以作为继电器电路的控制元件,通过控制MOS管的导通和截止来控制继电器的开关状态。在MOS控制继电器电路中，MOS管的控制端连接到控制信号源，继电器的控制端连接到MOS管的输出端。当控制信号源输出高电平时，MOS管导通，输出端接通，继电器吸合，开关闭合；当控制信号源输出低电平时，MOS管截止，输出端断开，继电器断开，开关断开。MOS控制继电器电路的优点在于，它可以实现高速开关，响应速度快，控制精度高。

如图2所示，通过外部接口XINTF扩展电路，传统的DO控制一般采集固态、机械式继电器作为输出，进行控制外部器件的开通和关断，这种继电器一般用来控制大电流负载,具有可轻而易举达到多组触点隔离联动、常开常闭功能、抗故障能力强的特点,但这种机械式继电器也有占用空间比较大、成本高和不适用于开关成本有要求的多路DO输出系统中的缺点。

因此，本发明将利用MOSFET器件和具有电流检测功能的MOSFET驱动器进行设计，解决了机械式继电器占用空间比较大、成本高得问题，通过集成芯片单价便宜，功能稳定，外围电路简单，这种设计在实际的应用中有着很大的方便性。该设计的好处是芯片在外界环境中稳定抗干扰能力明显增强，成本低、占用空间小，一个短3U单板可以比机械式继电器的DO多出十路。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路，解决占用空间比较大、成本高和不适用于开关成本有要求的多路DO输出系统中的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路，包括微控制单元、逻辑门电路、推挽电路、隔离变压器、继电器控制电路和电流继电器，所述微控制单元与所述逻辑门电路电性连接，所述逻辑门电路与所述推挽电路电性连接，所述推挽电路与所述隔离变压器电性连接，所述隔离变压器与所述继电器控制电路电性连接，所述继电器控制电路与电流继电器电性连接。

优选的，所述逻辑门电路包括功率场效应管Q5，所述功率场效应管Q5分别与超快整流二极管D9、稳压二极管D14和整流二极管D13电性连接。

优选的，所述推挽电路包括隔离式栅极驱动器U3，所述隔离式栅极驱动器U3与稳压二极管D10电性连接。

优选的，所述继电器控制电路包括电源组件T2，所述电源组件T2的一端分别与小信号二极管D11、小信号二极管D12和稳压二极管D15电性连接，所述电源组件T2的另一端分别与开关晶体管Q4和开关晶体管Q6电性连接，所述开关晶体管Q4和所述开关晶体管Q6均与数字逻辑电路U2D电性连接。

因此，本发明采用上述结构的一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路，具备以下有益效果：

本发明技术中的电路实现简单，经济实用，不仅响应时间快，且安全可靠，有效解决了传统机械式继电器输出电流小、体积大的的弊端，利用MOSFET芯片完成了DO输出的控制，降低了成本、解决了电路板空间不足的难题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路的结构示意图；

图2为说明书中通过外部接口XINTF扩展的电路框图；

图3为本发明一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路的框图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1、图3所示，本发明提供了一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路，包括微控制单元、逻辑门电路、推挽电路、隔离变压器、继电器控制电路和电流继电器，微控制单元与逻辑门电路电性连接，逻辑门电路与推挽电路电性连接，推挽电路与隔离变压器电性连接，隔离变压器与继电器控制电路电性连接，继电器控制电路与电流继电器电性连接。

逻辑门电路包括功率场效应管Q5，功率场效应管Q5分别与超快整流二极管D9、稳压二极管D14和整流二极管D13电性连接。

推挽电路包括隔离式栅极驱动器U3，隔离式栅极驱动器U3与稳压二极管D10电性连接。

继电器控制电路包括电源组件T2，电源组件T2的一端分别与小信号二极管D11、小信号二极管D12和稳压二极管D15电性连接，电源组件T2的另一端分别与开关晶体管Q4和开关晶体管Q6电性连接，开关晶体管Q4和开关晶体管Q6均与数字逻辑电路U2D电性连接。

工作原理：本发明所涉及的一种MOSFET继电器控制电路，是采用微控制单元MCU的DO引脚经过一级抗干扰能力强的与门，然后经过二级MOSFET搭建的推挽输出的，经过三级隔离变压器，防止后端电压进入控制电路，经过四级具有防止误动作功能的MOSFET驱动芯片，通过驱动MOSFET芯片，完成了DO输出。

本发明重在设计一个转化电路板，通过MOSFET器件和具有电流检测功能的MOSFET驱动器以及外围电路,该电路的的优点是开通电流大，电压为DC110V的时候，最大可以达到2A,该控制芯片有CS脚用来检测电流,有一段间隙时间以确定在器件开通时没有误触发。当端电压达到开启电压时,检测到过流。这时会等一段与间隙时间相等的时间标么值以滤掉功率器件开关动作产生的噪音毛刺，该控制方式既可以很好的完成信号的DO输出控制功能，也不会模拟器件的抗干扰能力弱而影响信号的稳定性，该电路抗干扰能力强。

因此，本发明采用上述的一种基于MOSFET芯片的继电器驱动电路，实现简单，经济实用，不仅响应时间快，且安全可靠，有效解决了传统机械式继电器输出电流小、体积大的的弊端，利用MOSFET芯片完成了DO输出的控制，降低了成本、解决了电路板空间不足的难题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。