[实用新型]一种用于智能车载功率装置的短路保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆工程领域，具体而言，涉及一种用于智能车载功率装置的短路保护电路。

背景技术

随着现代汽车电子技术日新月异的发展，功能上满足早已不是第一要求，器件使用寿命和模块可靠性已经变得越来越受到人们的重视。当前车载功率输出模块多数为不带故障诊断的开环系统或诊断不够准确，对负载的工作状态没有良好的监控，器件寿命受损从而导致模块可靠性变差。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于智能车载功率装置的短路保护电路，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种用于智能车载功率装置的短路保护电路，包括正反馈放大器、三极管、采样电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容，其中：

所述第一电阻和所述电容并联后连接在地与所述正反馈放大器的负输入端之间，形成低通滤波器，所述第二电阻连接在直流电源与所述正反馈放大器的负输入端之间，形成低通滤波器，所述第一电阻和所述第二电阻形成分压电路来设置基准电压；

所述采样电路连接在负载与所述第三电阻的一端之间，所述第三电阻的另一端连接所述正反馈放大器的正输入端，所述第四电阻连接在所述正反馈放大器的输出端与所述正反馈放大器的正输入端之间；

所述三极管的基极与所述正反馈放大器的输出端相连，所述第五电阻连接在所述三极管的集电极与微控制器MCU的中断IO端口之间，所述三极管的发射极接地。

进一步地，所述直流电源的电压为5V。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的带电流检测及短路保护功能的智能车载功率装置整体电气结构框图；

图2是本实用新型一个实施例的短路保护电路原理图；

图3是本实用新型一个实施例的电流检测电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一个实施例的用于智能车载功率装置的短路保护电路整体电气结构框图；如图所示，该装置主要包括3个部分：

1、负载电流检测部分

该部分采取低边电流检测方案，利用选通采集差分电压和抬升差分信号零点电压方法有效去除接地路径存在的干扰，并采用温漂小、精度高电流监测及采样器件以实现高精度电流监测。

2、短路保护部分

该部分由快速响应电路及控制反馈触发电路两部分组合完成，快速响应电路以使MOSFET快速进入安全区并关断，控制反馈触发电路可达到短路信号锁存功能防止短路现象反复发生。

3、输出启动部分

此部分电路通过在MOSFET启动瞬间电流和开关损耗选取平衡点，即选取适当驱动MOSFET电压上升时间以降低启动瞬间电流过大，有效区分启动瞬间电流过大和短路现象。

如图2所示，短路保护电路采用硬件快速响应电路及控制反馈电路组合完成，快速响应方式保证短路保护速度够快，由正反馈放大器U1组成抗干扰能力较强迟滞性比较器，由比较器加分压电阻电路来设置基准电压Vref，通过电阻R1与电容C1并联接地的方式组成低通滤波器，采样电阻R0压降Vi值若高于基准电压则比较器立即响应将驱动后级三极管Q1，并将控制输出P1口拉低从而关断功率输出。控制反馈触发方式通过比较器输出并开通三极管Q1产生跳沿触发中断，进而通过指令控制IO输出低电平，使短路信号被锁存，若重新开启待下次上电。这样，既保障了响应速度又完成了锁存功能。

如图3所示，电流检测电路采用U1二路四选一模拟开关控制器，其中Rz为零欧姆电阻将电流检测芯片的负端与功率地隔离开来，使用模拟开关将采样电阻R0两边的差分电压提取出来，有效去除接地路径存在的干扰，再由U2高精度电流监控芯片，自带基准电压可调功能，将差分信号零点抬高，并进行放大。