[發明專利]一種負載過流過壓保護回路及車輛供電系統

在審

• 申請號: 202210030168.1
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114447880A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王志偉;汪冬亮;張東方;黃美娟;王君;張杰
• 申請（專利權）人: 中汽創智科技有限公司
• 主分類號: H02H3/10
• 分類號: H02H3/10;H02H3/087;H02H3/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王若愚

本發明公開了一種負載過流過壓保護回路及車輛供電系統，該負載過流過壓保護回路包括負載供電回路、負載過流保護回路和負載過壓保護回路；負載供電回路包括依次串聯的電源、MOS管Q1和負載，MOS管Q1的源極端與負載的正極端電連接；負載過流保護回路與負載過壓保護回路均與MOS管Q1的柵極端電連接；負載過流保護回路包括過流檢測電阻R2，過流檢測電阻R2串聯在電源與所述MOS管Q1的漏極端之間；負載過流保護回路根據過流檢測電阻R2檢測所述負載供電回路的電流并控制MOS管Q1開合，以對負載供電回路進行過流保護。回路所用元件少，成本低，且布置靈活，利于產品小型化，并且保護功能由硬件實現，響應速度快，安全可靠。

技術領域

本發明涉及電子與電源技術領域，具體為一種負載過流過壓保護回路車輛供電系統。

背景技術

當今社會電子產品普及程度不斷提高，消費類電子在人們日常生活中隨處可見，甚至傳統的很多機械類產品也逐漸電子化。一個典型的案例就是汽車，傳統的汽車是機械結構部件組合而成，現在汽車中有100多個電子控制單元(ECU)，比如發動機電控系統負責發動機的點火、噴油，電子穩定系統負責汽車的制動、防抱死、駐車等，電子轉向系統提供轉向助力，其他車窗、車燈、車鎖、安全氣囊等都離不開電子控制系統，而未來汽車電子化的程度會進一步提高。對于電子產品來說，最重要的就是供電，電源供電穩定與否直接影響整個電控系統的可靠性和安全性，特別是對于可靠性要求非常嚴格的汽車電控來說，其使用條件非常苛刻，多個電控模塊使用同一個蓄電池，大功率電機驅動、拋負載等現象都會導致整車電網波動甚至嚴重超過正常可承受的工作電壓范圍，所以，在整車電控設計的時候，對于過電壓、過電流等異常現象必須要做必要的保護。

目前通用的做法是用一些被動元件來對電源電路接口做必要的保護，比如在發生拋負載出現高電壓時，使用大功率TVS、MOV等元件來吸收異常電壓，保護后級電路和負載。或者使用電流傳感器采集母線電流，傳遞給微處理器(MCU)單元，MCU單元檢測到過壓或者過流現象時，驅動電路供電開關關閉，切斷供電等方式。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明公開一種負載過流過壓保護回路，在不連接MCU單元情況下，能夠主動檢測出異常的情況下關閉負載供電回路；并且響應速度快且穩定。該負載過流過壓保護回路包括負載供電回路、負載過流保護回路和負載過壓保護回路；

所述負載供電回路包括依次串聯的電源、MOS管Q1和負載，所述MOS管Q1的源極端與所述負載的正極端電連接；

所述負載過流保護回路與所述負載過壓保護回路均與所述MOS管Q1的柵極端電連接；

所述負載過流保護回路包括過流檢測電阻R2，所述過流檢測電阻R2串聯在所述電源與所述MOS管Q1的漏極端之間；所述負載過流保護回路根據所述過流檢測電阻R2檢測所述負載供電回路的電流并控制所述MOS管Q1開合，以對所述負載供電回路進行過流保護。

更進一步地，所述負載過流保護回路還包括依次串聯的過流檢測三極管T1和電阻R3，所述過流檢測三極管T1的發射極端與所述過流檢測電阻R2的正極端電連接，所述R3的負極端與所述過流檢測電阻R2的負極端電連接，所述過流檢測三極管T1的集電極端與所述MOS管Q1的柵極端電連接。

更進一步地，所述負載供電回路還包括電阻R1和電阻R5，所述電阻R1的正極端與所述電源正極端電連接，所述電阻R1的負極端與所述MOS管Q1的集電極端電連接；

所述電阻R5的正極端與所述MOS管Q1的柵極端電連接，所述電阻R5的負極端與負載的負極端電連接。

更進一步地，所述負載過壓保護回路包括穩壓二極管D1，所述負載過壓保護回路根據所述穩壓二極管D1檢測所述負載供電回路的電壓控制所述MOS管Q1開合，以對所述負載供電回路進行過壓保護。