[發明專利]一種低邊驅動的過流保護電路

有效

• 申請號: 201810097660.4
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108258650B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 胡成威;楊全義;鐘聲
• 申請（專利權）人: 惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;G01R19/165
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛;禹小明

本發明涉及一種低邊驅動的過流保護電路包括電流采樣模塊；低邊驅動模塊，包括與處理器連接的控制輸入端、與負載連接的輸入端以及通過電流采樣模塊接地的輸出端；運算放大模塊，所用于獲取電流采集模塊轉換的電壓值，并放大；單限比較模塊，用于判定放大后的電壓值是否超過短路閾值，并將判斷結果輸出；關斷控制電路；用于根據單限比較模塊的判斷結果向低邊驅動模塊的輸入端輸入相應控制信號。本發明通過上述電路，當負載短路過流時，無論低邊驅動模塊的控制機制是PWN驅動還是高電平的恒定輸出驅動，硬件都能實現實時保護，立即將低邊驅動模塊輸出關斷并鎖存，使低邊驅動模塊輸出一直處于關閉狀態，更好的保護低邊驅動模塊及負載。

技術領域

本發明涉及驅動電路領域，特別涉及一種低邊驅動的過流保護電路。

背景技術

目前，工程機械車輛，由于其工作環境的惡劣性以及自身配置很多大功率設備，因此工程機械車輛的電氣環境也同樣非常惡劣，電氣要求很高。而工程機械通常會用到低邊驅動模塊去驅動外部大功率負載，如繼電器，喇叭，燈泡等等。

此外，特別是工程機械車輛，經常在雨天工作。那么由于雨水的滲漏，潮濕的天氣，很容易導致負載短路。因此，對于低邊驅動模塊的短路保護就顯得格外重要。通常，低邊驅動模塊的方案由MCU控制低邊驅動模塊的開啟與關閉，其內部自帶電流限制的短路保護。當負載電流較大時，驅動模塊內部限制將輸出關斷。當低邊驅動模塊關斷后負載電流下降，使得驅動模塊又重新打開輸出。最終導致當負載短路時，低邊驅動模塊一直在輸出打開與關閉的震蕩狀態。這不僅會導致低邊驅動模塊長期過流工作降低其壽命，也會影響負載使用壽命。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種低邊驅動的過流保護電路。

一種低邊驅動的過流保護電路，包括

電流采樣模塊，用于采集電流回路中的電流值并轉換成電壓值；

低邊驅動模塊，包括與處理器連接的控制輸入端、與負載連接的輸入端以及通過所述電流采樣模塊接地的輸出端；

運算放大模塊，用于獲取所述電流采樣模塊轉換的電壓值，并放大；

單限比較模塊，用于判定放大后的電壓值是否超過短路閾值，并將判斷結果輸出；以及

關斷控制電路，用于根據所述單限比較模塊的判斷結果向所述低邊驅動模塊的輸入端輸入相應控制信號。

進一步的，所述關斷控制電路包括遲滯比較模塊以及第一MOS管，所述遲滯比較模塊包括與所述單限比較模塊連接的負輸入端，連接第一特定電壓源的正輸入端以及輸出端，所述第一MOS管的柵極連接所述遲滯比較模塊的輸出端，源極接地，漏極反向連接第一二極管后連接所述低邊驅動模塊的控制輸入端，同時漏極還連接電源。

進一步的，所述遲滯比較模塊包括第一比較器，所述第一比較器的正輸入端通過第一分壓電路連接所述第一特定電壓源，負輸入端通過第二分壓電路連接所述單限比較模塊的輸出端，輸出端與所述正輸入端之間連接有第一電阻，所述第一比較器的輸出端還上拉電源。

進一步的，所述單限比較模塊包括第二比較器以及第二MOS管；所述第二比較器的輸出端連接所述第二MOS管的柵極，負輸入端連接第二特定電壓源，正輸入端通過第二電阻連接所述運算放大模塊的輸出端，所述第二MOS管的漏極連接所述關斷控制電路，源極接地。

進一步的，所述運算放大模塊包括放大器電路以及放大跟隨電路，所述放大跟隨電路對所述放大器電路輸出的信號進行有源濾波。

進一步的，所述放大器電路包括第一放大器，所述第一放大器通過分壓電阻與所述電流采樣模塊連接的正輸入端，接地的負輸入端以及與所述放大跟隨電路連接的輸出端；所述正輸入端和輸出端之間連接有第三電阻。

進一步的，所述放大器電路的正輸入端和負輸入端分別通過第一穩壓管和第二穩壓管進行穩壓。