專利名稱：一種大功率程控直流電動泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直流電動泵以及直流電動泵的程序控制和電源控制電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，半導體器件在小電流、低功率的情況下，可以高速、高可靠切斷或接通 電氣線路，能夠起到電子開關(guān)的作用；但由于半導體器件具有一定的飽和壓降和過流限制， 在大電流、高功率的情況下，瞬態(tài)性能就會下降，電壓幅度變化也不能達到要求。目前，為了 自動化需要，直流電動泵的程序控制驅(qū)動和電源的開關(guān)控制電路大多采用半導體元件，其 主要缺陷就是在輸出大電流高功率的情況下，開關(guān)管開關(guān)損耗增加，開關(guān)性能下降，并且難 以使輸出電壓幅度幾乎為電源電壓，不能符合電動泵瞬態(tài)控制要求，不能很好地實現(xiàn)電源 供電的程序控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種直流電動泵，能夠在輸出較大功率的情況下，使 輸出電壓幅度接近電源電壓，并且能快速、可靠地響應程序控制。本實用新型的技術(shù)方案是提供一種直流電動泵，包括一個智能功率開關(guān)元件，具 有用于接電源的電源輸入端，用于接直流電動泵的功率輸出端和用于接收驅(qū)動信號的驅(qū)動 輸入端；一個瞬態(tài)過壓吸收電路，接在智能功率開關(guān)元件的電源輸入端與地之間；一個驅(qū) 動電路，其輸入端接收程序控制信號，輸出端接智能功率開關(guān)元件的驅(qū)動輸入端；一個直流 電動泵，接在智能功率開關(guān)元件的功率輸出端和地之間。還包括一個續(xù)流和干擾吸收電路， 接在智能功率開關(guān)元件的功率輸出端與地之間；以及一個輸入信號處理電路，接在驅(qū)動電 路的輸入端和程序控制信號輸入端之間，包括極性選擇、分壓和濾波部分。直流電動泵是燃 油泵。所述智能功率開關(guān)元件采用型號為BTS550P的大功率開關(guān)管。所述驅(qū)動電路核 心是一個開關(guān)管Q1，控制極通過限流電阻接輸入信號處理電路10，輸入極接地，輸出極通 過限流電阻接智能功率開關(guān)元件40的驅(qū)動輸入端；控制極限流電阻R4和輸出極限流電阻 R5，分別串接在開關(guān)管Q1的控制極和輸出極上；保護二極管V4，其陽極連接在開關(guān)管Q1的 輸入極上，陰極連接在開關(guān)管Q1的輸出極上。開關(guān)管Q1，是P溝道增強型金屬氧化物表面 場效應半導體晶體管M0SFET。開關(guān)管Q1的輸入極、輸出極、控制極分別對應所述晶體管 M0SFET的源極、漏極、柵極。所述瞬態(tài)過壓吸收電路，吸收從電源進入電路的干擾電壓，由一個二極管V3和一 個壓敏電阻RV1并聯(lián)組成，二極管V3陽極接地，陰極連接在所述智能功率開關(guān)元件40的電 源輸入端上。所述續(xù)流和干擾吸收電路，用來提高電路的抗干擾能力，包括一個起續(xù)流作用的 快速恢復二極管V5，其陽極接地，陰極接在智能功率開關(guān)元件40的功率輸出端上；起干擾 吸收作用的串聯(lián)的電阻R6和電容C2，與上述快速恢復二極管V5并聯(lián)。[0008]所述輸入信號處理電路，用來對輸入程序控制信號進行極性選擇，分壓和濾波處 理。極性選擇部分是一個二極管VI，陽極接程序控制輸入端；分壓部分由第一分壓電阻R2 第二分壓電阻R3串聯(lián)組成，第一分壓電阻R2的另一端接二極管VI的陰極，第二分壓電阻 R3的另一端接地，第一分壓電阻R2與第二分壓電阻R3之間的分壓點連接驅(qū)動電路50的輸 入端；濾波部分由電容C1和第一分壓電阻R2組成，電容C1與第二分壓電阻R3并聯(lián)。MCU產(chǎn)生的程控信號通過輸入信號處理電路，控制驅(qū)動電路產(chǎn)生驅(qū)動信號提供給 智能功率開關(guān)元件的驅(qū)動輸入端；智能功率開關(guān)元件，相當于電子開關(guān)，能夠根據(jù)MCU的輸 入信號的有無將電源接通或者斷開直流電動泵。該實用新型在輸出較大功率情況下，不僅 能使輸出電壓接近電源電壓，還能快速、可靠地響應程序控制信號。

圖1是本實用新型的電路示意圖。
具體實施方式
實施例一如圖1所示，12V電源通過一個保險F接入電路；燃油泵M接智能功率開關(guān)元件的 功率輸出端；智能功率開關(guān)元件40，采用的型號是BTS550P，圖示標號為N1，該元件的電源 輸入端(3腳)接電源，功率輸出端(1，5腳并接)接燃油泵，驅(qū)動輸入端(2腳)接開關(guān)管Q1 的漏極限流電阻R5 ；電源瞬態(tài)過壓吸收電路20由壓敏電阻RV1和二極管V3組成，二極管 V3陰極接電源正極，陽極接地，壓敏電阻RV1是突波吸收器件，與二極管V3并聯(lián)，吸收從電 源進入電路的干擾電壓；驅(qū)動電路50，連接在程序控制信號輸入端和智能功率開關(guān)元件40 之間，其核心是開關(guān)管Q1，控制極通過限流電阻接輸入信號處理電路10，輸入極接地，輸出 極通過限流電阻接智能功率開關(guān)元件40的驅(qū)動輸入端；控制極限流電阻R4和輸出極限流 電阻R5，分別串接在開關(guān)管Q1的控制極和輸出極上；保護二極管V4，其陽極連接在開關(guān)管 Q1的輸入極上，陰極連接在開關(guān)管Q1的輸出極上。開關(guān)管Q1采用P溝道增強型金屬氧化 物表明場效應半導體晶體管M0SFET。開關(guān)管Q1的輸入極、輸出極、控制極分別對應所述晶 體管M0SFET的源極、漏極、柵極。從MCU微控制器產(chǎn)生的程控信號經(jīng)限流電阻R4進入開關(guān)管Q1的柵極，如果信號 為高電平時，則導通開關(guān)管Q1，為智能功率元件提供控制信號；由于開關(guān)管Q1漏極通過限 流電阻R5與附控制腳2接在一起，N1的3腳通過保險F接電源，N1的1腳和5腳短接起 來接燃油泵M,所以便能使電源電壓12V從m的3腳進入，接通燃油泵M,使燃油泵M工作； 當控制信號為低電平時，開關(guān)管Q1截止，通過m處理，電源電壓不能接通燃油泵，使燃油泵 停止工作。實施例二實施例二與實施例一的不同僅在于，與燃油泵并聯(lián)有一個續(xù)流和干擾吸收電路 30，用來提高電路的抗干擾能力，包括一個起續(xù)流作用的快速恢復二極管V5，其陽極接 地，陰極接在智能功率開關(guān)元件40的功率輸出端上；起干擾吸收作用的串聯(lián)的電阻R6和電 容C2，與上述快速恢復二極管V5并聯(lián)。實施例三[0017]實施例三與實施例一的不同僅在于，在程序控制輸入信號和開關(guān)管Q1的柵極限 流電阻R4之間還有一個輸入信號處理電路10。用來對輸入程序控制信號進行極性選擇， 分壓和濾波處理。極性選擇部分是一個二極管VI，陽極接程序控制輸入端；分壓部分由第 一分壓電阻R2第二分壓電阻R3串聯(lián)組成，第一分壓電阻R2的另一端接二極管VI的陰極， 第二分壓電阻R3的另一端接地，第一分壓電阻R2與第二分壓電阻R3之間的分壓點連接驅(qū) 動電路50的輸入端；濾波部分由電容C1和第一分壓電阻R2組成，電容C1與第二分壓電阻 R3并聯(lián)。極性選擇二極管VI只容許正極性的控制信號去打開電子開關(guān)，防止了干擾信號 的破壞。通過電阻R2與電阻R3進行串聯(lián)分壓，從二極管VI輸入信號的一部分送給開關(guān)管 Q1的控制極；電容C1與電阻R3并聯(lián)，電阻R2和電容C1又組成濾波電路；電阻R3也是開 關(guān)管Q1的置位電阻，平時它將開關(guān)管Q1控制極設(shè)置到低電位，保證燃油泵加不上電。實施例四實施例四與實施例二的不同在于，在程序控制輸入信號和開關(guān)管Q1的柵極限流 電阻R4之間還有一個輸入信號處理電路10，該電路的結(jié)構(gòu)和作用與實施例三相同。
權(quán)利要求一種大功率程控直流電動泵，其特征在于，該電動泵包括一個智能功率開關(guān)元件(40)，具有用于連接電源的電源輸入端，用于連接直流電動泵的功率輸出端和用于接收驅(qū)動信號的驅(qū)動輸入端；一個瞬態(tài)過壓吸收電路(20)，接在智能功率開關(guān)元件(40)的電源輸入端與地之間；一個驅(qū)動電路(50)，其輸入端接收程序控制信號，輸出端接智能功率開關(guān)元件(40)的驅(qū)動輸入端；一個直流電動泵(6)，接在智能功率開關(guān)元件(40)的功率輸出端和地之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，該電動泵還包括一個 續(xù)流和干擾吸收電路(30)，接在智能功率開關(guān)元件(40)的功率輸出端與地之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，在所述驅(qū)動電路 (50)的輸入端和程序控制信號輸入端之間接有一個輸入信號處理電路(10)，包括極性選 擇、分壓和濾波部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，所述電動泵(6)是燃油泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于所述智能功率開關(guān)元 件(40)是型號為BTS550P的大功率開關(guān)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于所述瞬態(tài)過壓吸收電 路(20)由一個二極管(V3)和一個壓敏電阻(RVl)并聯(lián)組成，二極管(V3)陽極接地，陰極連 接在所述智能功率開關(guān)元件(40)的電源輸入端上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，所述驅(qū)動電路(50)包括一個開關(guān)管(Q1)，控制極通過限流電阻接輸入信號處理電路(10)，輸入極接地，輸出 極通過限流電阻接智能功率開關(guān)元件(40)的驅(qū)動輸入端；控制極限流電阻(R4)和輸出極限流電阻(R5)，分別串接在開關(guān)管(Ql)的控制極和輸 出極上；保護二極管(V4)，其陽極連接在開關(guān)管(Ql)的輸入極上，陰極連接在開關(guān)管(Ql)的輸 出極上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于所述開關(guān)管(Q1)，是P 溝道增強型金屬氧化物表面場效應半導體晶體管(MOSFET)；所述開關(guān)管(Ql)的輸入極、輸 出極、控制極分別對應所述晶體管(MOSFET)的源極、漏極、柵極。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，所述續(xù)流和干擾吸收 電路(30)包括一個起續(xù)流作用的快速恢復二極管(V5)，其陽極接地，陰極接在智能功率開關(guān)元件 (40)的功率輸出端上；起干擾吸收作用的串聯(lián)的電阻(R6)和電容(C2)，與上述快速恢復二極管(V5)并聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率程控直流電動泵，其特征在于，輸入信號處理電路 (10)包括極性選擇部分是一個二極管(VI)，陽極接程序控制輸入端；分壓部分由第一分壓電阻(R2)和第二分壓電阻(R3)串聯(lián)組成，第一分壓電阻(R2)的另一端接二極管(Vl)的陰極，第二分壓電阻(R3)的另一端接地，第一分壓電阻(R2)與第二 分壓電阻(R3)之間的分壓點連接驅(qū)動電路(50)的輸入端；濾波部分由電容(Cl)和第一分壓電阻(R2)組成，電容(Cl)與第二分壓電阻(R3)并聯(lián)
專利摘要本實用新型涉及一種大功率程控直流電動泵。包括一個智能功率開關(guān)元件，具有用于連接電源的電源輸入端，用于連接燃油泵的功率輸出端和用于接收驅(qū)動信號的驅(qū)動輸入端；一個瞬態(tài)過壓吸收電路，接在智能功率開關(guān)元件的電源輸入端與地之間；一個驅(qū)動電路，輸入端接收程序控制信號，輸出端接智能功率開關(guān)元件的驅(qū)動輸入端；一個直流電動泵，接在智能功率開關(guān)元件的功率輸出端與地之間。這種直流電動泵，能夠?qū)崿F(xiàn)在輸出幾十安培大電流情況下，輸出電壓幅度接近電源電壓幅度，并且能夠快速、精確的響應MCU的控制。
文檔編號F04B49/06GK201705640SQ201020151900
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者嚴世寶, 任春艷, 劉仁杰, 孫曉博, 楊敬偉, 王鳳魁, 王錄波, 薛朋余, 趙大為 申請人:凱邁(洛陽)機電有限公司