一种激励熔断器用无源电子引爆电路的制作方法

1.本发明涉及熔断器技术领域，具体涉及一种激励熔断器用无源电子引爆电路。


背景技术：

2.激励熔断器的激励目前有两种方式，第一种依赖于车载控制，有车载中控对一些极端情况(如碰撞，充放电电流激增等)进行判断，来决定是否进行熔断器激励(打断激励熔断器，部分或全部断掉电源)以达到保护车辆及人员的目的；第二种是把激励熔断器配上自检测电路，组成智能熔断器，当电流异常时(过载或短路)，根据故障电流特征，在相应的安全时间内，进行激励熔断器激励，从而达到保护车辆和人员的目的。
3.以上的激励方式基于传感器的采集，mcu判断，然后输出激励信号，因此需要外接电源，在车上低压电源掉电时，无法完成相应工作，所以掉电是致命的失效模式，除此之外，电子器件本身的可靠性比采用基本物理规律进行的控制可靠性有一定弱势，此问题的存在降低了激励熔断器的功能安全等级。
4.为此，本发明提出了一种新的激励熔断器用无源电子引爆电路。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供一种激励熔断器用无源电子引爆电路。
6.本发明提供了如下的技术方案。
7.一种激励熔断器用无源电子引爆电路，包括：
8.电流检测元件，串联入被保护电路的主回路；
9.开关电路，输入端并联在所述电流检测元件的两端，输出端与激励熔断器串联；
10.其中，当主回路电流增大时，电流检测元件两端电压上升；且当电流检测元件两端电压超过设定的阈值电压时开关电路导通，并引爆所述激励熔断器。
11.优选地，还包括限流电路；
12.所述限流电路串联于所述电流检测元件一端和所述开关电路之间；其中，当限流电路的负载电流超过上限电流时，限流电路主动熔断。
13.优选地，所述限流电路包括电阻丝。
14.优选地，还包括隔离电路；
15.所述隔离电路的第一输入端与所述开关电路输出端连接，所述隔离电路的第二输入端与电流检测元件的另一端连接，所述隔离电路的第一输出端与所述激励熔断器的断开器的一端连接，所述隔离电路的第一输出端与所述激励熔断器的另一端连接。
16.优选地，所述隔离电路包括变压器、互感器和线性隔离放大器中的任意一个。
17.优选地，所述隔离电路包括变压器；所述变压器初级线圈的两端分别与所述开关电路的输出端和电流检测元件的另一端连接，次级线圈的两端与所述激励熔断器两端连接。
18.优选地，还包括：内部整流桥；
19.所述隔离电路的第一输出端和第二输出端分别与所述内部整流桥的两个输入端连接；所述内部整流桥的两个输出端分别与所述激励熔断器的断开器两端连接。
20.优选地，所述开关电路包括瞬态电压抑制二级管、压敏电阻和气体放电管中的任意一个。
21.优选地，所述激励熔断器内部设有一个断开器。
22.优选地，还包括：二极管、两根外部打断引线；
23.所述外部打断引线一根与所述二极管正极连接，所述二极管的负极与所述断开器的一端连接；所述外部打断另一引线与所述激励熔断器的另一端连接。
24.优选地，还包括：外部整流桥、两根外部打断引线；
25.一根所述外部打断引线与所述外部整流桥串联，并与所述断开器的一端连接；另一所述外部打断引线与所述激励熔断器的另一端连接。
26.优选地，所述激励熔断器内部设有双断开器。
27.优选地，还包括两根外部打断引线；所述两根外部打断引线分别与所述激励熔断器的两端连接。
28.本发明有益效果：
29.本发明设置了无源电子引爆电路，能够有效提高激励熔断器的功能安全等级，通过高压故障电流特性，进行激励熔断器的自激励，从而解决掉电引起的激励熔断器无法激励的问题。
附图说明
30.图1为本发明的原理框图1；
31.图2为本发明的原理框图2；
32.图3为本发明的实施例1的电路图；
33.图4为本发明的实施例2的电路图；
34.图5为本发明的实施例3的电路图。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.实施例1
37.如图1-2所示，本发明提出一种激励熔断器用无源电子引爆电路，其输入正端和输入负端分别与电流检测元件的两端连接，包括：
38.限流电路，与输入正端连接，负载电流过大时主动熔断。具体的，包括电阻r1，电阻r1与输入正端连接。
39.开关电路，与限流电路连接，当输入电流超过设定的阈值电压时导通。具体的，包括双向瞬态二级管d1，或压敏电阻和气体放电管中的任意一项；双向瞬态二级管d1的输入端与电阻r1连接。
40.隔离电路，包括变压器隔离、互感器隔离和线性隔离放大器隔离中的任意一项；其
输入端与开关电路和输入负端连接，输出端与激励熔断器的断开器的两端连接。具体的，包括变压器l1和内部整流桥d2，变压器l1的初级线圈的两端分别与双向瞬态二级管d1的输出端和输入负端连接，次级线圈的两端分别与内部整流桥d2的两个输入端连接；内部整流桥d2的两个输出端串联激励熔断器的断开器mgg。整流桥由四个二极管组成，将正、反向电压转换为全部由整流桥的正输出端输出，输出方向唯一。同时阻断外部打断时对整流桥输入端之前的电路的影响。
41.开关电路导通时，隔离电路输出电压脉冲信号引爆断开器mgg。
42.还包括两个外部打断引线outcut 和外部打断引线outcut-；外部打断引线outcut 串联二极管d3，并与断开器mgg的一端连接；外部打断引线outcut-与断开器mgg的另一端连接。
43.如图3所示，无源电子引爆电路输入正端串联一电阻或康铜丝r1，当电路中负载电流过大时主动熔断保护后级电路。电阻或康铜丝r1输出端串联一双向瞬态二极管d1，当输入端电压低于双向瞬态二极管d1击穿电压时，d1截至不导通，滤除输入端干扰信号。当输入端电压急剧增加并高于双向瞬态二极管d1击穿电压时，d1导通，并产生一脉冲电压信号进入与d1出端串联的变压器l1初级线圈的1脚，变压器l1初级线圈的2脚与无源电子引爆电路的输入负端连接构成回路，在变压器l1的次级耦合一脉冲电压信号。变压器l1可将初级之前的高压电路与次级之后的低压电路进行隔离保护。变压器l1次级的两端3脚和4脚分别与内部整流桥d2的两输入端1脚和2脚连接，经过整流后，内部整流桥d2的输出端3脚、4脚串联激励熔断器的断开器mgg。在激励熔断器的断开器mgg两端并联两外部打断引线outcut 和outcut-，outcut 与断开器(mgg)间串联一二极管d3，将电路自打断信号与外部打断信号隔离。
44.工作时，无源电子引爆电路，输入端并联在检测熔断器两端。当主回路中检测熔断器因电流过大而熔断时，无源电子引爆电路输入正端电压急剧升高，快速升高的电压脉冲信号经过限流电阻或康铜丝r1限流后进入双向瞬态二极管d1，当上升的电压超过d1的击穿电压时d1导通，高压脉冲信号进入变压器l1初级线圈后回到输入负端。同时在变压器l1次级线圈耦合一电压脉冲信号经过内部整流桥d2整流后由输出正端3脚接入激励熔断器的断开器mgg将火药引爆，推动活塞将激励熔断器主铜排断开，达到快速、有效的分断。
45.此外，通过并联在断开器mgg两端的外部打断引线可以进行主动打断。外部打断信号通过outcut 端经过二极管d3后直接进入断开器mgg将火药引爆，推动活塞将激励熔断器主铜排断开。二极管d3的作用是防止变压器l1次级线圈耦合的电压脉冲信号对外部打断信号源产生干扰。
46.实施例2
47.如图2和图4所示，将实施例1中的二极管d3换为外部整流桥，保证外部打断正、反向输入时，高电平都将由mgg上端进入mgg，与变压器次级的整流桥输出方向一致，相互隔离。方便用户外部打断的接线。
48.实施例3
49.实施例1中的变压器l1作用是将初级与次级隔离开。主电路在产生故障电流时，电流检测元件两端电压会急剧上升至几百上千伏特，如果没有变压器l1隔离，初级高压可能会击穿二极管通过外部打断线路进入12(24)v低压系统，造成重大事故。
50.汽车在充电和放电时的电流方向是相反的，因此在变压器次级会产生正、负两种电压。如图3，如果变压器3脚为高、4脚为低，3脚的高会通过外部打断连线直接进入outcut，可能烧毁12(24)v低压系统。整流桥的作用是将变压器次级的正、负电压整流，保证整流桥的3脚输出为高电压，4脚输出为低电压，通过d3的反向截至作用保证高电压不会进入12(24)v低压系统。因此，该电路的外部打断12(24)v低压系统必须严格按照电路标识连接，正负不可反接。
51.因此，本实施中，如图2和图5所示，主电路和外部打断不变，将实施例1中变压器l1和内部整流桥d2去掉，在激励熔断器中设置两个mgg，主回路从动打断和外部主动打断各接一个mgg，高压系统与低压系统天然隔离，可靠性高。同时，主回路从动打断输入端和外部主动打断端可不分正负，正反向均可输入。
52.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。