[發明專利]具有快速保護功能的負載驅動電路及其保護方法

在審

• 申請號: 202010122652.8
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111162510A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 李貌;馬少軍
• 申請（專利權）人: 科博達技術股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H1/00
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛宇

1.一種具有快速保護功能的負載驅動電路，包括控制電路、開關管、第一輸出端和第二輸出端；所述開關管具有控制端、第一導通端和第二導通端；所述控制電路的輸出端與所述開關管的控制端連接，用以輸出PWM信號至所述開關管，控制開關管的導通與關斷；所述負載驅動電路的第一輸出端和第二輸出端用于分別連接負載的兩端，且其中一個輸出端與所述開關管的作為動點的那一個導通端連接，另一個輸出端用于連接電源或地；其特征在于，所述控制電路的輸入端與所述開關管的作為動點的那一個導通端連接，控制電路用于根據所述動點的電壓信號和所述控制電路輸出給所述開關管的PWM信號判斷負載驅動電路的輸出是否出現異常，在負載驅動電路的輸出出現異常時關閉所述開關管。

2.根據權利要求1所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述控制電路包括偵測電路和開關管控制電路；

所述偵測電路包括邏輯電路和濾波電路；所述邏輯電路的第一輸入端與所述開關管的作為動點的那一個導通端連接，所述邏輯電路的第二輸入端與開關管控制電路的輸出端連接，邏輯電路用于對所述動點的電壓信號和所述開關管控制電路輸出給所述開關管的PWM信號進行邏輯運算，并生成邏輯電平信號；所述濾波電路的輸入端與所述邏輯電路的輸出端連接，所述濾波電路的輸出端與所述開關管控制電路的輸入端連接；

所述開關管控制電路的輸出端與所述開關管的控制端連接，開關管控制電路用于根據接收的邏輯電平信號判斷負載驅動電路的輸出是否出現異常，在負載驅動電路的輸出出現異常時關閉所述開關管。

3.根據權利要求2所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述的邏輯電路為異或門或同或門。

4.根據權利要求2所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述偵測電路包括電壓轉換電路，所述電壓轉換電路的輸入端與所述開關管的作為動點的那一個導通端連接，所述電壓轉換電路的輸出端與所述邏輯電路的第一輸入端連接，電壓轉換電路用于將所述開關管的動點的電壓轉換為所述邏輯電路的工作電壓范圍之內的電壓。

5.根據權利要求1所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述控制電路用于記錄輸出給所述開關管的PWM信號的電平狀態發生轉換的時刻為T1，記錄開關管的動點電壓信號的電平狀態發生相應轉換的時刻為T2，若T2-T1的值在設定的時間閾值范圍以內時，則判斷負載驅動電路的輸出正常，若從T1時刻起的預定時間內沒有檢測到開關管的動點電壓信號的電平狀態發生相應轉換，或者T2-T1超出所述的時間閾值時，則判斷負載驅動電路的輸出出現了異常。

6.根據權利要求5所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述控制電路包括電壓轉換電路和開關管控制電路；

所述電壓轉換電路的輸入端與所述開關管的作為動點的那一個導通端連接，電壓轉換電路用于將所述開關管的動點的電壓轉換為所述開關管控制電路的工作電壓范圍之內；

所述開關管控制電路的輸入端與所述電壓轉換電路的輸出端連接，所述開關管控制電路的輸出端與所述開關管的控制端連接；開關管控制電路用于記錄輸出給開關管的PWM信號的電平狀態發生轉換的時刻為T1，記錄開關管的動點電壓信號的電平狀態發生相應轉換的時刻為T2，若T2-T1的值在設定的時間閾值范圍以內時，則判斷負載驅動電路的輸出正常，若從T1時刻起的預定時間內沒有檢測到開關管的動點電壓信號的電平狀態發生相應轉換，或者T2-T1超出所述的時間閾值時，則判斷負載驅動電路的輸出出現了異常。

7.根據權利要求4或6所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述電壓轉換電路包括限流電阻、上拉電阻、NPN三極管和電壓轉換電路電源；所述限流電阻串聯在所述開關管的動點與所述NPN三極管的基極之間，所述上拉電阻串聯在所述電壓轉換電路電源與所述NPN三極管的集電極之間；所述NPN三極管的集電極構成電壓轉換電路的輸出端，所述NPN三極管的發射極接地。

8.根據權利要求2或3或6所述的具有快速保護功能的負載驅動電路，其特征在于，所述的開關管控制電路為MCU。