[实用新型]一种快速反应故障信号的电路及驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路中驱动器的领域，尤其涉及一种快速反应故障信号的电路及驱动系统。

背景技术

在电源或者电机驱动器等行业中，驱动功率器件的电路结构如图1所示，该电路包括单片机MCU、缓冲器、驱动采集电路、待驱动器件。所述单片机MCU包括第一输出端、第二输出端、第一输入端。缓冲器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端。驱动采集电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。单片机MCU的第一输出端与缓冲器的第一输入端连接、缓冲器的第一输出端与驱动采集电路的第一输入端连接，驱动采集电路经过第二输入端和第二输出端与待驱动器件双向连接。驱动采集电路的第一输出端作为故障信号低电平使能端与单片机MCU的第一输入端连接，单片机MCU的第二输出端作为低电平使能端与缓冲器的第二输入端连接。

图中为故障信号，为使能信号。

单片机MCU将低电平使能端输出的使能信号置低，单片机MCU第一输出端发出的信号A通过缓冲器第一输出端输出信号B，信号B通过驱动采集电路的第一输出端输出信号C，信号C驱动功率器件(功率器件包括MOS管、IGBT、三极管等器件)，驱动采集电路通过采样功率器件的信号来判定是否有过流、短路等故障，从而故障信号低电平使能端发出的故障信号至单片机的第一输入端。图中为故障信号低电平使能端接收到的为故障信号，为低电平使能端发出的使能信号。

现有方案中是将故障信号接入到单片机MCU，通过单片机MCU执行中断程序来置高使能信号从而关闭驱动采集电路，进而关闭待驱动的器件工作。单片机MCU执行中断程序来响应故障信号是一个比较漫长的过程，因为单片机MCU需要先将数据压入堆栈，然后执行相应的中断服务程序，至少需要十个指令周期。即使使用比单片机MCU处理数据更有优势的DSP来说，以目前比较先进的DSP——TMS320F28335，使用24MHZ时钟频率的运行速度，一个指令周期42ns，从接收故障信号到给缓冲器发出置高使能信号的指令，这个过程至少需要420ns时间，这还不包括从缓冲器信号到功率器件的延时。在这样的过程中，一旦待驱动器件短路，待驱动器件产生的能量Q很可能让自身烧毁。另外，如果故障信号持续时间很短，少于100ns，单片机MCU很可能查询不到故障信号总之，靠软件实现故障信号的响应，是非常慢的。因此急需一种快速反应故障信号的电路来解决该技术问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于解决现有技术中靠软件实现故障信号的相应速度过慢可能烧毁待驱动器件，并且在数据处理过程中单片机MCU很可能查询不到故障信号的问题，因此，本实用新型提供一种快速反应故障信号的电路及驱动系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种快速反应故障信号的电路，包括第一与非门U11A、第二与非门U11C、第三与非门U11D，所述第一与非门U11A的一个输入端作为故障信号低电平使能端，另一输入端分别与第二与非门U11C的一个输入端、第三与非门U11D的输出端连接，第三与非门U11D的输出端作为故障信号上传端，第二与非门U11C的另一个输入端作为控制使能端，第二与非门U11C的输出端作为低电平使能端，第一与非门U11A的输出端与第三与非门U11D的一个输入端连接，第三与非门U11D的另一个输入端作为故障信号复位端。

优化的，还包括电源VDD、电阻R1、电容C1，所述电源VDD依次经过电阻R1、电容C1与地连接，故障信号低电平使能端与电阻R1和电容C1的连接点连接。

优化的，所述电容C1为100-1000pF。

优化的，所述第一与非门U11A、第二与非门U11C、第三与非门U11D集成在与非门U11内，所述与非门U11所在芯片的型号为74LS00。

优化的，与非门U11的第1脚作为故障信号的接收端，与非门U11的第2脚、第10脚、第11脚连接，连接后作为故障信号上传端，第3脚与第12脚连接，第8脚作为低电平使能端，第9脚作为控制使能端，第7脚与地连接，第13脚作为故障信号复位端，第14脚与电源VDD连接。

一种包括上述的快速反应故障信号的电路的驱动系统，还包括单片机MCU、缓冲器、驱动采集电路，所述单片机MCU包括第一输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端；所述缓冲器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、驱动采集电路包括第一输入端和第一输出端；

所述单片机MCU的第一输出端与缓冲器的第一输入端连接，缓冲器的第一输出端与驱动采集电路的第一输入端连接；