[實用新型]一種用于智能車載功率裝置的短路保護電路

有效

• 申請號: 201420560709.2
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN204144916U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 張強;劉曉安;王曉明;白哲松
• 申請（專利權）人: 哈爾濱威帝電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;陳士騫

技術領域

本實用新型涉及車輛工程領域，具體而言，涉及一種用于智能車載功率裝置的短路保護電路。

背景技術

隨著現代汽車電子技術日新月異的發展，功能上滿足早已不是第一要求，器件使用壽命和模塊可靠性已經變得越來越受到人們的重視。當前車載功率輸出模塊多數為不帶故障診斷的開環系統或診斷不夠準確，對負載的工作狀態沒有良好的監控，器件壽命受損從而導致模塊可靠性變差。

實用新型內容

本實用新型提供一種用于智能車載功率裝置的短路保護電路，用以克服現有技術中存在的至少一個問題。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種用于智能車載功率裝置的短路保護電路，包括正反饋放大器、三極管、采樣電阻、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和電容，其中：

所述第一電阻和所述電容并聯后連接在地與所述正反饋放大器的負輸入端之間，形成低通濾波器，所述第二電阻連接在直流電源與所述正反饋放大器的負輸入端之間，形成低通濾波器，所述第一電阻和所述第二電阻形成分壓電路來設置基準電壓；

所述采樣電路連接在負載與所述第三電阻的一端之間，所述第三電阻的另一端連接所述正反饋放大器的正輸入端，所述第四電阻連接在所述正反饋放大器的輸出端與所述正反饋放大器的正輸入端之間；

所述三極管的基極與所述正反饋放大器的輸出端相連，所述第五電阻連接在所述三極管的集電極與微控制器MCU的中斷IO端口之間，所述三極管的發射極接地。

進一步地，所述直流電源的電壓為5V。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一個實施例的帶電流檢測及短路保護功能的智能車載功率裝置整體電氣結構框圖；

圖2是本實用新型一個實施例的短路保護電路原理圖；

圖3是本實用新型一個實施例的電流檢測電路原理圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1為本實用新型一個實施例的用于智能車載功率裝置的短路保護電路整體電氣結構框圖；如圖所示，該裝置主要包括3個部分：

1、負載電流檢測部分

該部分采取低邊電流檢測方案，利用選通采集差分電壓和抬升差分信號零點電壓方法有效去除接地路徑存在的干擾，并采用溫漂小、精度高電流監測及采樣器件以實現高精度電流監測。

2、短路保護部分

該部分由快速響應電路及控制反饋觸發電路兩部分組合完成，快速響應電路以使MOSFET快速進入安全區并關斷，控制反饋觸發電路可達到短路信號鎖存功能防止短路現象反復發生。

3、輸出啟動部分

此部分電路通過在MOSFET啟動瞬間電流和開關損耗選取平衡點，即選取適當驅動MOSFET電壓上升時間以降低啟動瞬間電流過大，有效區分啟動瞬間電流過大和短路現象。

如圖2所示，短路保護電路采用硬件快速響應電路及控制反饋電路組合完成，快速響應方式保證短路保護速度夠快，由正反饋放大器U1組成抗干擾能力較強遲滯性比較器，由比較器加分壓電阻電路來設置基準電壓Vref，通過電阻R1與電容C1并聯接地的方式組成低通濾波器，采樣電阻R0壓降Vi值若高于基準電壓則比較器立即響應將驅動后級三極管Q1，并將控制輸出P1口拉低從而關斷功率輸出。控制反饋觸發方式通過比較器輸出并開通三極管Q1產生跳沿觸發中斷，進而通過指令控制IO輸出低電平，使短路信號被鎖存，若重新開啟待下次上電。這樣，既保障了響應速度又完成了鎖存功能。

如圖3所示，電流檢測電路采用U1二路四選一模擬開關控制器，其中Rz為零歐姆電阻將電流檢測芯片的負端與功率地隔離開來，使用模擬開關將采樣電阻R0兩邊的差分電壓提取出來，有效去除接地路徑存在的干擾，再由U2高精度電流監控芯片，自帶基準電壓可調功能，將差分信號零點抬高，并進行放大。