[实用新型]智能固态继电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子器件，尤其是涉及一种智能固态继电器。

背景技术

固态继电器因其卓越的性能，尤其适用于开闭频繁的场合，因此被广泛应用于控制系统以及汽车领域，例如中国专利CN204316476U公开了一种具有负载电流检测功能的5脚大电流固态继电器，包括壳体和设在壳体内的PCB板，PCB板上设有场效应晶体管以及分别与场效应晶体管连接的控制信号输入单元，电源输入单元、输出单元和检测诊断信号输入端，场效应晶体管接地。控制信号输入单元包括控制信号输入端、电阻、第一稳压二极管和第一电容，控制信号输入端、电阻、场效应晶体管依次连接，第一稳压二极管阴极和第一电容一端分别连接在电阻与场效应晶体管之间，第一稳压二极管阳极和第一电容另一端分别接地。但是该固态继电器目前还无法直接融入到汽车网络，在“网联网+”及“智能汽车”的背景，其局限性尤其明显，对汽车的智能化服务与维护造成阻碍，总线性能也不能得到优化。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能固态继电器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能固态继电器，包括开关电路，还包括用于接收LIN总线所发送的待机信号的中间层电路和用于根据待机信号控制开关电路降低功率的单片机，所述单片机的一端通过中间层电路和LIN总线连接，另一端与开关电路连接。

所述开关电路包括开关和稳压支路，所述开关的能量输入端通过所述稳压支路与电源连接，控制信号输入端和诊断信号输出端均与单片机连接。

所述稳压支路包括二极管和稳压管，所述二极管的阴极分别与电源和开关连接，阳极与稳压管的阳极连接，稳压管的阴极接地。

所述单片机的控制信号输出端和诊断信号输入端均与开关电路连接，且控制信号输出端和开关电路之间设有稳压管和滤波电容，诊断信号输入端和开关电路之间设有保护电阻、放电电阻和滤波电容。

所述中间层电路包括相互连接的LIN收发器和外围电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)通过接入LIN总线，原先的开关可以在不需要使用或者使用频率低时降低功率，一是节约能源，二是有助于延长元件的寿命。

2)稳压支路可以实现开关电压输入的稳定性，延长元件寿命，同时提高工作的可靠性。

3)稳压管和滤波电容的存在可以减低控制信号传输的出错率，放电电阻和保护电阻的存在可以防止因器件损坏而造成的诊断信号失真。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例中中间层电路的电路图；

图3为实施例中单片机及其外围电路的具体电路图；

图4为实施例中开关电路的电路图；

其中：1、中间层电路，2、单片机，3、开关电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种智能固态继电器，如图1所示，包括开关电路3，还包括用于接收LIN总线所发送的待机信号的中间层电路1和用于根据待机信号控制开关电路3降低功率的单片机2，单片机2的一端通过中间层电路1和LIN总线连接，另一端与开关电路3连接，通过接入LIN总线，原先的开关可以在不需要使用或者使用频率低时降低功率，一是节约能源，二是有助于延长元件的寿命。

具体的，如图2-4所示公开本申请只能固态继电器的一种具体实现的电路图，

如图2所示，中间层电路1包括相互连接的LIN收发器U1和外围电路。

如图3所示，单片机2的控制信号输出端和诊断信号输入端均与开关电路3连接，且控制信号输出端和开关电路3之间设有稳压管D2和滤波电容C2，诊断信号输入端和开关电路3之间设有保护电阻R6、放电电阻R7和滤波电容C4。

如图4所示，开关电路3包括开关U3和稳压支路，开关的能量输入端通过稳压支路与电源连接，控制信号输入端和诊断信号输出端均与单片机2连接，稳压支路包括二极管D4和稳压管D5，二极管D4的阴极分别与电源和开关U3连接，阳极与稳压管D5的阳极连接，稳压管D5的阴极接地。具体的，开关采用MOSFET功率开关。

该方案采用智能型半导体场效应管，结合LIN总线通讯，可提供20kbps的传输速率，并且具有良好的EMC和ESD性能。通过待机和睡眠模式，可保证在不进行操作时降低功率，唤醒输入命令可通过LIN总线执行操作。

工作原理：通过LIN指令来控制MOSFET功率开关的动作，使其导通或断开，并且MOSFET可以对电流进行检测并诊断，从而具备短路保护、过载保护和过热保护功能。