一种刹车电阻控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及刹车电阻控制技术领域，特别涉及一种刹车电阻控制电路。


背景技术：

2.电动车在下坡行驶急刹车或从前进转后退时会在电源母线上产生短暂的高压，造成dc电源的电源过压保护或损坏控制器，为使车子能正常工作，就必须采取措施抑制过高电压，使电源母线不再出现过高电压。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种刹车电阻控制电路，可以抑制电源母线上的过冲电压。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种刹车电阻控制电路，包括电压检测模块、控制模块和功率模块，所述控制模块分别与电压模块和功率模块电连接，所述功率模块与刹车电阻电连接，所述电压检测模块和刹车电阻均分别与外设的电源母线电连接。
6.进一步的，所述功率模块包括场效应管q4和场效应管q5，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极均分别与控制模块电连接，所述场效应管q4的源极分别与刹车电阻的一端和场效应管q5的源极电连接。
7.进一步的，所述功率模块还包括电阻r22和电阻r23，所述电阻r22的一端与场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r22的另一端与控制模块电连接，所述电阻r23的一端与场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r23的另一端与控制模块电连接。
8.进一步的，所述功率模块还包括电阻r24和电阻r26，所述电阻r24的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r24的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电阻r24的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r26的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r26的另一端与场效应管q5的源极电连接且电阻r26的另一端和场效应管q5的源极均接地。
9.进一步的，所述功率模块还包括电阻r25、电容c26、电阻r27和电容c27，所述电阻r25的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r25的另一端与电容c26的一端电连接，所述电容c26的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电容c26的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r27的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r27的另一端与电容c27的一端电连接，所述电容c27的另一端与场效应管q5的漏极连接且电容c27的另一端和场效应管q5的漏极均接地。
10.进一步的，所述功率模块还包括热敏电阻ntc1和接口p4，所述接口p4的第二引脚与控制模块电连接，所述热敏电阻ntc1的一端与接口p4的第一引脚电连接且热敏电阻ntc1的一端和接口p4的第一引脚均接地，所述热敏电阻ntc1的另一端与接口p4的第八引脚电连接，所述接口p4的第三引脚分别与场效应管q4的源极、刹车电阻和场效应管q5的源极电连
接。
11.进一步的，所述控制模块包括芯片u5，所述芯片u5的型号为irs21271，所述芯片u5的第一引脚与芯片u5的第八引脚电连接，所述芯片u5的第四引脚接地，所述芯片u5的第六引脚和第七引脚均分别与功率模块电连接。
12.进一步的，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与mcu模块电连接。
13.进一步的，所述电压检测模块包括电阻r24、电阻r25、电容c27和稳压管d6，所述电阻r24的一端分别与电容c27的一端、电阻r25的一端和稳压管d6的阴极电连接，所述电容c27的另一端分别与电阻r25的另一端和稳压管d6的阳极电连接，所述电阻r24的另一端与控制模块电连接。
14.进一步的，还包括mcu模块所述mcu模块分别与电压检测模块和功率模块电连接。
15.进一步的，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与mcu模块电连接。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给控制模块，控制模块接收到信息后立刻输出高电平到功率模块使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。
附图说明
18.图1所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的模块连接框图；
19.图2所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的功率模块的电路原理图；
20.图3所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的控制模块的电路原理图；
21.图4所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的电压检测模块的电路原理图；
22.图5所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的mcu模块的电路原理图；
23.图6所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的温度检测模块的电路原理图；
24.图7所示为根据本实用新型的一种刹车电阻控制电路的电源模块的电路原理图；
25.标号说明：
26.1、电压检测模块；2、控制模块；3、功率模块；4、刹车电阻；5、电源母线；6、mcu模块；7、温度检测模块。
具体实施方式
27.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
28.请参照图1所示，本实用新型提供的技术方案：
29.一种刹车电阻控制电路，包括电压检测模块、控制模块和功率模块，所述控制模块分别与电压模块和功率模块电连接，所述功率模块与刹车电阻电连接，所述电压检测模块和刹车电阻均分别与外设的电源母线电连接。
30.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：
31.电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给控制模块，控
制模块接收到信息后立刻输出高电平到功率模块使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。
32.进一步的，所述功率模块包括场效应管q4和场效应管q5，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极均分别与控制模块电连接，所述场效应管q4的源极分别与刹车电阻的一端和场效应管q5的源极电连接。
33.从上述描述可知，电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给控制模块，控制模块接收到信息后立刻输出高电平到场效应管q4和场效应管q5的栅极使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。
34.进一步的，所述功率模块还包括电阻r22和电阻r23，所述电阻r22的一端与场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r22的另一端与控制模块电连接，所述电阻r23的一端与场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r23的另一端与控制模块电连接。
35.从上述描述可知，电阻r22用以调整场效应管q4的栅极的电流，电阻r23用以调整场效应管q5的栅极的电流。
36.进一步的，所述功率模块还包括电阻r24和电阻r26，所述电阻r24的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r24的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电阻r24的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r26的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r26的另一端与场效应管q5的源极电连接且电阻r26的另一端和场效应管q5的源极均接地。
37.从上述描述可知，电阻r24为下拉电阻，用以防止场效应管q4的误动作或击穿，起到保护场效应管q4的作用，电阻r26为下拉电阻，用以防止场效应管q5的误动作或击穿，起到保护场效应管q5的作用。
38.进一步的，所述功率模块还包括电阻r25、电容c26、电阻r27和电容c27，所述电阻r25的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r25的另一端与电容c26的一端电连接，所述电容c26的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电容c26的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r27的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r27的另一端与电容c27的一端电连接，所述电容c27的另一端与场效应管q5的漏极连接且电容c27的另一端和场效应管q5的漏极均接地。
39.从上述描述可知，电阻r25和电容c26构成延时电路，起到延时信号的作用，电阻r27和电容c27构成延时电路，起到延时信号的作用。
40.进一步的，所述功率模块还包括热敏电阻ntc1和接口p4，所述接口p4的第二引脚与控制模块电连接，所述热敏电阻ntc1的一端与接口p4的第一引脚电连接且热敏电阻ntc1的一端和接口p4的第一引脚均接地，所述热敏电阻ntc1的另一端与接口p4的第八引脚电连接，所述接口p4的第三引脚分别与场效应管q4的漏极、刹车电阻和场效应管q5的源极电连接。
41.从上述描述可知，热敏电阻ntc1用以检测场效应管q4和场效应管q5工作时的温升，防止场效应管q4和场效应管q5出现温度过大造成短路的情况。
42.进一步的，所述控制模块包括芯片u5，所述芯片u5的型号为irs21271，所述芯片u5的第一引脚与芯片u5的第八引脚电连接，所述芯片u5的第四引脚接地，所述芯片u5的第六引脚和第七引脚均分别与功率模块电连接。
43.从上述描述可知，电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给芯片u5，芯片u5接收到信息后立刻输出高电平到功率模块使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。
44.进一步的，所述电压检测模块包括电阻r24、电阻r25、电容c27和稳压管d6，所述电阻r24的一端分别与电容c27的一端、电阻r25的一端和稳压管d6的阴极电连接，所述电容c27的另一端分别与电阻r25的另一端和稳压管d6的阳极电连接，所述电阻r24的另一端与控制模块电连接。
45.进一步的，还包括mcu模块所述mcu模块分别与电压检测模块和功率模块电连接。
46.进一步的，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与mcu模块电连接。
47.从上述描述可知，通过设置温度检测模块用以检测系统的温度，避免由于系统温度过高而出现短路的情况，起到保护系统的作用。
48.请参照图1至图7所示，本实用新型的实施例一为：
49.请参照图1，一种刹车电阻4控制电路，包括电压检测模块1、控制模块2和功率模块3，所述控制模块2分别与电压模块和功率模块3电连接，所述功率模块3与刹车电阻4电连接，所述电压检测模块1和刹车电阻4均分别与外设的电源母线5电连接。
50.请参照图2，所述功率模块3包括场效应管q4(型号为042n10n)和场效应管q5(型号为042n10n)，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极均分别与控制模块2电连接，所述场效应管q4的源极分别与刹车电阻4的一端和场效应管q5的源极电连接。
51.请参照图2，所述功率模块3还包括电阻r22(电阻为10ω)和电阻r23(电阻为10ω)，所述电阻r22的一端与场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r22的另一端与控制模块2电连接，所述电阻r23的一端与场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r23的另一端与控制模块2电连接。
52.请参照图2，所述功率模块3还包括电阻r24(电阻值为10kω)和电阻r26(电阻值为10kω)，所述电阻r24的一端分别与控制模块2和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r24的另一端与场效应管q4的源极电连接且电阻r24的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r26的一端分别与控制模块2和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r26的另一端与场效应管q5的源极电连接且电阻r26的另一端和场效应管q5的漏极均接地。
53.请参照图2，所述功率模块3还包括电阻r25(电阻值为1ω)、电容c26(电容值为0.01μf)、电阻r27(电阻值为1ω)和电容c27(电容值为0.01μf)，所述电阻r25的一端分别与控制模块2和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r25的另一端与电容c26的一端电连接，所述电容c26的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电容c26的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r27的一端分别与控制模块2和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r27的另一端与电容c27的一端电连接，所述电容c27的另一端与场效应管q5的漏极电连接且电容c27的另一端和场效应管q5的漏极均接地。
54.请参照图2，所述功率模块3还包括热敏电阻ntc1(电阻值为10kω)和接口p4(型号为p220-2204a0)，所述接口p4的第二引脚与控制模块2电连接，所述热敏电阻ntc1的一端与接口p4的第一引脚电连接且热敏电阻ntc1的一端和接口p4的第一引脚均接地，所述热敏电阻ntc1的另一端与接口p4的第八引脚电连接，所述接口p4的第三引脚分别与场效应管q4的漏极、刹车电阻4和场效应管q5的源极电连接。
55.请参照图3，所述控制模块2包括芯片u5，所述芯片u5的型号为irs21271，所述芯片u5的第一引脚与芯片u5的第八引脚电连接，所述芯片u5的第四引脚接地，所述芯片u5的第六引脚和第七引脚均分别与功率模块3电连接。
56.请参照图4，所述电压检测模块1包括电阻r24(电阻值39kω)、电阻r25(电阻值5.1kω)、电容c27(电容值为0.001μf)和稳压管d6(稳压值为5.1v)，所述电阻r24的一端分别与电容c27的一端、电阻r25的一端和稳压管d6的阴极电连接，所述电容c27的另一端分别与电阻r25的另一端和稳压管d6的阳极电连接，所述电阻r24的另一端与控制模块2电连接。
57.请参照图1，还包括mcu模块6所述mcu模块6分别与电压检测模块1和功率模块3电连接。
58.请参照图1，还包括温度检测模块7，所述温度检测模块7与mcu模块6电连接。
59.请参照图6，所述温度检测模块7包括温控开关p3、继电器km1(型号为897p1-1ah-s)、电容c22(电容值为0.01μf)、二极管d4(型号为es1j)、电阻r20(电阻值为1kω)、电阻r21(电阻值为10kω)、三极管q3(型号为8050)、电解电容c23和电解电容c24，所述温控开关p3的一端分别与电容c22的一端、二极管d4的一端和继电器km1的第二引脚电连接，所述温控开关p3的另一端接电源，所述继电器km1的第一引脚分别与二极管d4的阳极、二极管c22的另一端和三极管q3的集电极电连接，所述三极管q3的基极分别与电阻r20的一端和电阻r21的一端电连接，所述电阻r20的另一端与mcu模块6电连接，所述电阻r21的另一端与三极管q3的发射极电连接且均接地，所述继电器km1的第四引脚分别与电解电容c23的一端和电解电容c24的一端电连接，所述电解电容c23的另一端和电解电容c24的另一端均接地。。温度开关p3检测到系统的温度过高时，继电器km1断开，主回路的电源母线5也随之断开，整个供电回路就断开，从而起到保护系统的作用。
60.所述控制模块2还包括电容c21(电容值为0.1μf)、电阻r18(电阻值为2kω)、电阻r15(电阻值为10ω)、电阻r16(电阻值为330ω)、电阻r19(电阻值为5.1kω)、电容c25(电容值为0.001μf)、电阻r17(电阻值为10kω)、电容c20(电容值为0.1μf)、三极管q1(型号为d882)和三极管q2(型号为d772)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图3。
61.所述控制模块2还包括电阻r8(电阻值为51kω)、电解电容c15、变阻器svr1(电阻值为10kω)、电阻r11(电阻值为1kω)、电解电容c17、电阻r10(电阻值为5.1kω)、电容c18(电容值为0.001μf)、电容c26(电容值为0.1μf)、电阻r23(电阻值为47kω)、电阻r13(电阻值为1kω)、稳压管n1(型号为tl431)、电阻r14、电容c19(电容值为0.1μf)、比较器u4(型号为lm393)和电阻r12(电阻值为1kω)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图3。
62.所述电压检测模块1包括电阻r24(电阻值为39kω)、电阻r25(电阻值为5.1kω)、电容c27(电容值为0.1μf)和稳压管d6(稳压值为5.1v)，所述电阻r24的一端分别与电容c27的一端、电阻r25的一端、稳压管d6的阴极和mcu模块6电连接，所述电容c27的另一端分别与电阻r25的另一端和稳压管d6的阳极电连接。
63.所述mcu模块6包括芯片u3，所述芯片u3的型号为mm32spin所述芯片u3的第九引脚与控制模块2电连接，所述芯片u3的第十一引脚与温度检测模块7电连接，所述芯片u3的第十三引脚与电压检测模块1电连接。
64.所述mcu模块6的常规外围电路结构请参照图6。
65.所述电源模块包括二极管d2(型号为es2d)、电解电容c7、电容c8(电容值为0.1μ
f)、电阻r3(电阻值为22kω)、电阻r5(电阻值为22kω)、电阻r22(电阻值为30kω)、电容c1(电容值为0.1μf)、电阻r6(电阻值为1.5kω)、二极管d1(型号为sk36)、电感l1(电感值10μh)、电容c4(电容值为10μf)、电容c(电容值为10μf)、电容c6(电容值为10μf)、电阻r1(电阻值为22ω)、电阻r2(电阻值为22ω)、电容c2(电容值为10μf)、电解电容c3(电容值为100μf)、芯片u1(型号为stc2622)和芯片u2(型号为7805)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图7，设置电源模块将12v电压转换成5v电压给各个模块供电。
66.综上所述，本实用新型提供的一种刹车电阻控制电路，电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给控制模块，控制模块接收到信息后立刻输出高电平到功率模块使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。
67.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种刹车电阻控制电路，其特征在于，包括电压检测模块、控制模块和功率模块，所述控制模块分别与电压模块和功率模块电连接，所述功率模块与刹车电阻电连接，所述电压检测模块和刹车电阻均分别与外设的电源母线电连接；所述功率模块包括场效应管q4和场效应管q5，所述场效应管q4的栅极和场效应管q5的栅极均分别与控制模块电连接，所述场效应管q4的源极分别与刹车电阻的一端和场效应管q5的源极电连接；所述功率模块还包括电阻r22和电阻r23，所述电阻r22的一端与场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r22的另一端与控制模块电连接，所述电阻r23的一端与场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r23的另一端与控制模块电连接；所述功率模块还包括电阻r24和电阻r26，所述电阻r24的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r24的另一端与场效应管q4的漏极电连接且电阻r24的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r26的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r26的另一端与场效应管q5的漏极电连接且电阻r26的另一端和场效应管q5的漏极均接地；所述功率模块还包括电阻r25、电容c26、电阻r27和电容c27，所述电阻r25的一端分别与控制模块和场效应管q4的栅极电连接，所述电阻r25的另一端与电容c26的一端电连接，所述电容c26的另一端与场效应管q4的源极电连接且电容c26的另一端和场效应管q4的漏极均接地，所述电阻r27的一端分别与控制模块和场效应管q5的栅极电连接，所述电阻r27的另一端与电容c27的一端电连接，所述电容c27的另一端与场效应管q5的源极电连接且电容c27的另一端和场效应管q5的漏极均接地；所述功率模块还包括热敏电阻ntc1和接口p4，所述接口p4的第二引脚与控制模块电连接，所述热敏电阻ntc1的一端与接口p4的第一引脚电连接且热敏电阻ntc1的一端和接口p4的第一引脚均接地，所述热敏电阻ntc1的另一端与接口p4的第八引脚电连接，所述接口p4的第三引脚分别与场效应管q4的漏极、刹车电阻和场效应管q5的源极电连接。2.根据权利要求1所述的刹车电阻控制电路，其特征在于，所述控制模块包括芯片u5，所述芯片u5的型号为irs21271，所述芯片u5的第一引脚与芯片u5的第八引脚电连接，所述芯片u5的第四引脚接地，所述芯片u5的第六引脚和第七引脚均分别与功率模块电连接。3.根据权利要求1所述的刹车电阻控制电路，其特征在于，所述电压检测模块包括电阻r24、电阻r25、电容c27和稳压管d6，所述电阻r24的一端分别与电容c27的一端、电阻r25的一端和稳压管d6的阴极电连接，所述电容c27的另一端分别与电阻r25的另一端和稳压管d6的阳极电连接，所述电阻r24的另一端与控制模块电连接。4.根据权利要求1所述的刹车电阻控制电路，其特征在于，还包括mcu模块所述mcu模块分别与电压检测模块和功率模块电连接。5.根据权利要求4所述的刹车电阻控制电路，其特征在于，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与mcu模块电连接。

技术总结
本实用新型涉及刹车电阻控制技术领域，特别涉及一种刹车电阻控制电路，包括电压检测模块、控制模块和功率模块，控制模块分别与电压模块和功率模块电连接，功率模块与刹车电阻电连接，电压检测模块和刹车电阻均分别与外设的电源母线电连接，电压检测模块检测到电源母线电压大于设定的值后，将信息传输给控制模块，控制模块接收到信息后立刻输出高电平到功率模块使之工作，这样就能使刹车电阻流过大电流，瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。瞬间可以抑制电源母线上的过冲电压。


技术研发人员：林钦 陈沈明
受保护的技术使用者：福州欣联达电子科技有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/6/27