來(lái)源:新能源BMS
今天說(shuō)說(shuō)繼電器驅動(dòng)電路的全貌。這一塊的知識點(diǎn),可以總結成下面這三塊:控制電路、驅動(dòng)電路以及繼電器。就是指單片機的控制IO,當然如果后面選擇的是數字通信接口的IO擴展、驅動(dòng)芯片,單片機也會(huì )配置成通信接口,例如SPI、IIC。最常見(jiàn)的鎖存芯片是595芯片,例如TI的74HC595;一個(gè)功能是擴展IO數量,另外一個(gè)功能就是對輸出的狀態(tài)進(jìn)行了鎖存;當單片機程序跑飛后,595輸出被鎖定而不受影響。關(guān)于鎖存的必要性也有爭執,目前也存在不鎖存的設計方案。
故障檢測分為線(xiàn)圈驅動(dòng)端的故障檢測以及觸點(diǎn)端的狀態(tài)檢測;針對線(xiàn)圈端,需要在驅動(dòng)前、驅動(dòng)過(guò)程中針對一些故障模式進(jìn)行判斷,例如線(xiàn)圈短路到地、短路到電源、斷路、過(guò)流、過(guò)溫等故障;檢測方法一部分寄希望于驅動(dòng)芯片自身集成的故障輸出,另外就是自己搭建診斷電路就來(lái)判斷;這個(gè)功能是一定要有的。主要針對觸點(diǎn)是否粘連進(jìn)行檢測,去年總結過(guò)觸點(diǎn)粘連的相關(guān)知識點(diǎn),文章鏈接在此;判斷粘連的主要方法有兩種,一直通過(guò)高壓檢測來(lái)判斷,二是通過(guò)集成在繼電器上面的輔助觸點(diǎn)反饋判斷(圖片來(lái)源于松下官網(wǎng))。
驅動(dòng)電路之前也少許介紹過(guò),存在下圖中的幾種驅動(dòng)方法:針對BMS來(lái)講,主要為高邊驅動(dòng)與低邊驅動(dòng)兩種,而且目前主要由集成芯片來(lái)實(shí)現。
比較常見(jiàn)的驅動(dòng)芯片廠(chǎng)家有ST\英飛凌\TI,其中ST尤其常見(jiàn);某款ST低邊驅動(dòng)芯片的功能框圖如下(來(lái)源于ST官網(wǎng)),除了正常的開(kāi)關(guān)功能外,還有故障狀態(tài)反饋以及保護功能。
這個(gè)指線(xiàn)圈端的保護,防止線(xiàn)圈電感的反向感應電壓;不多說(shuō),之前有寫(xiě)過(guò),文章鏈接在此。繼電器在之前的粘連檢測一文中詳細介紹過(guò)內部結構,尤其是觸點(diǎn)部分的滅弧方式,例如充惰性氣體、磁吹滅弧,還有一種方式是機械滅弧,這里不贅述。(下圖來(lái)源TDK官網(wǎng))
這里想說(shuō)的是它的線(xiàn)圈,分為單線(xiàn)圈與雙線(xiàn)圈兩種形式;單線(xiàn)圈如下圖所示(來(lái)源TDK官網(wǎng)),這個(gè)是我們常見(jiàn)的形式。
另外還有一種雙線(xiàn)圈的類(lèi)型(下圖來(lái)源TDK官網(wǎng)),一個(gè)叫吸合線(xiàn)圈,一個(gè)叫保持線(xiàn)圈;雙線(xiàn)圈存在的目的是為了降低功耗,理論基礎是線(xiàn)圈吸合時(shí)需要的電流要大于線(xiàn)圈保持時(shí)的電流,這樣當繼電器吸合后,就只讓保持線(xiàn)圈工作即可。
下圖為具體的工作波形圖(下圖來(lái)源TDK官網(wǎng)):當線(xiàn)圈吸合時(shí),兩個(gè)線(xiàn)圈同時(shí)流過(guò)電流,等平穩后,就斷開(kāi)吸合線(xiàn)圈,只剩下保持線(xiàn)圈;示波器圖中可以看到線(xiàn)圈功率大幅度降低了。
(本文完)