[發明專利]一種驅動端口自診斷電路

有效

• 申請號: 201410270989.8
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104035435A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 鄧武倉;張軍軍;楊國勛
• 申請（專利權）人: 上海華興數字科技有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及電路技術，尤其涉及一種驅動端口自診斷電路。

背景技術

在汽車、工程機械等車輛控制器中，很多電氣設備需要控制器在需要其工作時由控制器直接提供電源給該設備，為了保證系統的可靠性，對控制設備的狀態進行監測，當設備出現故障(短路、斷路)時，系統要進行報警和相應的保護動作，以保證車輛和人員的安全。

一般的設計是在控制端口增加一個復雜的模擬電路，通過檢測電壓實現對端口的狀態檢測。此方案的電路結構復雜，致命的缺點是只能檢測到短路狀態而不能檢測開路狀態。一般的實現方案如圖1所示。

此電路只能判斷負載短路，當負載短路時，控制端(MCU_CON)輸出高電平，打開M工作，R3與負載連接端電壓為0，MCU的IO端口偵測為低電平，判斷為短路；當負載開路時，控制端(MCU_CON)輸出高電平時，控制M打開，MCU偵測為高電平，輸出底時控制M關閉，MCU端口偵測為低電平，無法判斷是否開路。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種驅動端口自診斷電路，以解決現有技術中的不足。

為了達到上述目的，本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種驅動端口自診斷電路，包括MCU，三極管，場效應管，第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，所述場效應管的源極連接電源，漏極連接負載，柵極連接所述三極管的集電極，所述三極管的基極通過所述第二電阻連接控制端，發射極接地，所述三極管的集電極通過所述第一電阻連接電源，所述場效應管的漏極通過所述第三電阻連接所述MCU，所述第三電阻通過所述第四電阻接地，其中，還包括第五電阻，所述第五電阻兩端分別接在所述場效應管的漏極和源極之間。

上述驅動端口自診斷電路，其中，所述第三電阻、所述第四電阻和所述第五電阻的參數組合保證所述MCU采樣端的電壓低于所述MCU引腳的額定工作電壓。

上述驅動端口自診斷電路，其中，當所述場效應管關閉時，流過所述第五電阻的電流值小于等于1mA，以降低系統額外的功耗。

與已有技術相比，本發明的有益效果在于：

可有效判斷負載設備的開路和短路狀態，電路簡單，并且由于長期使電路處于工作狀態，可以及早發現系統故障。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現有技術中的電路結構示意圖；

圖2示出了本發明實施例驅動端口自診斷電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

參看圖2所示，本發明實施例提供一種驅動端口自診斷電路，包括MCU，三極管Q，場效應管M，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，場效應管M的源極連接電源，漏極連接負載，柵極連接三極管Q的集電極，三極管Q的基極通過第二電阻R2連接控制端MCU_CON，發射極接地，三極管Q的集電極通過第一電阻R1連接電源，場效應管M的漏極通過第三電阻R3連接MCU，第三電阻R3通過第四電阻R4接地，在本發明的技術方案中，還包括第五電阻R5，第五電阻R5兩端分別接在場效應管M的漏極和源極之間。

第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5的參數組合保證MCU采樣端的電壓低于MCU引腳的額定工作電壓。第五電阻R5上拉，即電阻連接到電源，提供在場效應管M關閉狀態下，能夠為偵測回路提供電源。

在本發明的優選實施例中，當場效應管M關閉時，流過第五電阻R5的電流值小于等于1mA，以降低系統額外的功耗。

具體工作時，電路可判斷負載L開路和短路，當負載L短路時，控制端MCU_CON輸出高電平，打開場效應管M工作，第五電阻R5與負載L連接端電壓為0，MCU的IO端口偵測為低電平，判斷為短路；當負載開路時，控制端MCU_CON輸出高電平時，控制場效應管M打開，MCU偵測為高電平，輸出低電平時控制場效應管M關閉，MCU端口偵測為高電平，判斷負載開路，否則負載正常。

本發明可有效判斷負載設備的開路和短路狀態，電路簡單，并且由于長期使電路處于工作狀態，可以及早發現系統故障。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但本發明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領域技術人員而言，任何等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。