[发明专利]一种基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法

说明书

本发明涉及一种基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法。包括：开关驱动模块：为开关器件提供驱动电压；开关器件：与负载连接以及开关驱动模块连接，采用电力电子器件，用于控制负载的开合和关闭；信号处理模块：与开关器件连接，用于采集负载电路信号，并将负载与预设最大负载进行比较，并将控制信号输出至信号反馈模块；信号反馈模块：根据信号处理模块的输出结果向开关驱动模块发出控制开关驱动信号，开关驱动模块接收控制开关驱动信号并控制开关器件动作。本发明电压比较反应灵敏，能快速检测到MOS管的管压降及时作出反应，能有效的避免温升，省去了体积较大的散热片，长期处于保护状态时不会损坏功率MOS。

技术领域

本发明涉及重载输出硬件过流保护电路，尤其是涉及一种基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法。

背景技术

在做电动汽车智能开关箱的时候，给重载设备通电断电。需要控制重载设备的过载保护。

目前市面上的重载输出端采用2种方式：

1.继电器作为重载输出端，当前市面上继电器的体积较大，不利于轻量化，触点动作的时候不但会有噪声信号，还会向外辐射磁场干扰，对精密电路存在干扰。

2.场效应管作为重载输出端，当前市面上的场效应管输出解决了噪声干扰，但会存在MOS管发热，温升高。当过载时，MOS管启动保护，但在实际应用中过载后流经负载的电源并不稳定，此时MOS管会产生开关振荡，极易损坏功率MOS管。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种在发生过载时，会自动关断功率MOS管，采用电压比较器作为施密特触发器的输入，可以在电流过流时即将输出到负载的时候，施密特触发电路就已经将功率MOS关断的基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种电压反应灵敏，能快速检测到MOS管的管压降并及时作出反应的基于负载检测的电路过载保护系统及方法。能有效的避免MOS管温升，省去了体积较大的散热片，长期处于保护状态时不会损坏功率MOS管。

本发明再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种当负载等效阻值达到设定的临界阻值时，MOS管的开关振动极小的基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法。对于大的容性负载，通过引入RC充放电网络能够缓冲启动或停止开关器件，减小对用电器的冲击。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于负载检测的电路过载保护系统，其特征在于，包括：

开关驱动模块：为开关器件提供驱动电压；

开关器件：与负载连接以及开关驱动模块连接，采用电力电子器件，用于控制负载的开合和关闭；

信号处理模块：与开关器件连接，用于采集负载电路信号，并将负载与预设最大负载进行比较，得到控制信号输出至信号反馈模块；

信号反馈模块：根据信号处理模块的输出结果向开关器件发出控制信号，开关器件接收控制信号并控制开关器件动作。

在上述的一种基于负载检测的电路过载保护系统，所述开关驱动模块包括输入驱动部分以及与输入驱动部分连接的运算放大器U1A；所述输入驱动部分包括电阻R1, 电阻R2, 电阻R3, 电阻R4。运算放大器U1A接成电压比较器的形式，接收来自主电路的控制信号，输出高电压或者低电压；所述电阻R1, 电阻R2, 电阻R3, 电阻R4的接线方式依次是：电阻R1的一端接收MCU的控制电平，另一端接运算放大器U1A的反向输入端。电阻R2的一端接运算放大器U1A的反向输入端，另一端接地。电阻R3的一端接电源，另一端接运算放大器U1A的同向输入端。电阻R4的一端接地，另一端接运算放大器U1A的同向输入端。