一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路与保护方法与流程

    专利2026-09-10  21


    本发明涉及集成电路设计领域,特别是涉及一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路与保护方法。


    背景技术:

    1、拓扑电路在工作中常常会因为过流而导致功率器件损坏,传统的过流保护方法为通过上位机采集电压信号,并对电压信号进行抑制,但上述方法不能很好的处理电流增大瞬间异常,因为在过流时会在极短的时间内释放大量的能量,mos管等功率管承受能量有限,若不能及时的处理过流情况将会损坏功率开关管,另有单独的硬件保护电路处理电压信号,但增加了硬件成本。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路与保护方法,降低瞬时过流电流因延时而冲到过高从而造成的功率器件损坏的可能性。

    2、本发明提供一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,包括:比较电路、触发器、逻辑门和处理电路;

    3、所述比较电路用于将电压信号与设定阈值进行比较,得到一电平信号,

    4、当电路处于短路状态时,所述电平信号输入至所述触发器的第一输入端,触发所述触发器对所述电压信号进行锁存,所述触发器的第一输出端连接所述处理电路,所述处理电路对所述电压信号进行转换与处理;

    5、所述处理电路与所述逻辑门的第一输入端连接,所述触发器的第二输出端连接所述逻辑门的第二输入端,根据所述电压信号的大小控制所述处理电路使能或关闭所述逻辑门的驱动信号输出。

    6、进一步的,所述处理电路包括上位机、第一光耦合器和第二光耦合器;

    7、所述电压信号通过所述第一光耦合器输入至所述上位机进行转换与处理;

    8、所述上位机输出第一控制信号,所述第一控制信号经过所述第二光耦合器隔离后输入至所述触发器的第二输入端,当电路处于短路状态时,所述第一控制信号用以清除锁存在所述触发器中的电压信号。

    9、进一步的,所述处理电路还包括第三光耦合器;

    10、所述上位机输出第二控制信号至所述第三光耦合器,所述第二控制信号经所述第三光耦合器隔离后输入至所述逻辑门。

    11、进一步的,所述逻辑门为与或门。

    12、进一步的,所述与或门的第一输入端通过所述第三光耦合器与所述上位机的输出端相连,第二输入端与所述触发器的第二输入端相连,第三输入端接参考电压。

    13、进一步的,所述比较电路包括:比较器和分压电路;

    14、所述比较器的同相输入端接电压信号,

    15、所述比较器的反相输入端通过所述分压电路与一参考电压相连;

    16、所述比较器的输出端与所述触发器的第一输入端相连。

    17、进一步的,还包括电流转电压处理电路;

    18、所述电流转电压处理电路包括第一电流转电压电阻和π型滤波器;

    19、通过第一电压转换电阻将电流信号转化为电压信号,所述电压信号通过所述π型滤波器后输入至所述比较电路。

    20、本发明还提供一种带自锁功能的双重隔离型过流保护方法,所述方法包括:

    21、比较电路将电压信号与设定阈值进行比较,得到一电平信号;

    22、所述电平信号输入至触发器的第一输入端,触发所述触发器对所述电压信号进行锁存,所述触发器的第一输出端连接所述处理电路,所述处理电路对所述电压信号进行转换与处理;

    23、所述处理电路与所述逻辑门的第一输入端连接,所述触发器的第二输出端连接所述逻辑门的第二输入端,根据所述电压信号的大小控制所述处理电路使能或关闭所述逻辑门的驱动信号输出。

    24、进一步的,比较电路将电流信号与设定阈值进行比较,得到一电平信号;

    25、当电路处于短路状态时,所述电平信号输入至触发器的第一输入端,触发所述触发器对所述电压信号进行锁存,所述触发器的第一输出端连接所述处理电路,所述处理电路对所述电压信号进行转换与处理;

    26、所述处理电路与所述逻辑门的第一输入端连接,所述触发器的第二输出端连接所述逻辑门的第二输入端,根据所述电流信号的大小控制所述处理电路使能或关闭所述逻辑门的驱动信号输出。

    27、进一步的,当电压信号超过所述设定阈值时,电路处于短路状态,所述触发器的第一输入端接收由比较电路传出的高电平信号。

    28、相比于现有技术,本发明至少具有以下技术效果:

    29、设置比较电路,将电压信号与设定阈值进行比较,得到一电平信号,电平信号输入至所述触发器的第一输入端,触发所述触发器对所述电压信号进行锁存,触发器的第一输出端连接处理电路,将所述电压信号输入至所述处理电路进行转换与处理。同时,触发器的第二输出端连接所述逻辑门的第一输入端,处理电路与所述逻辑门的第二输入端连接,根据所述电压信号的大小控制所述处理电路使能或关闭所述逻辑门的驱动信号输出,实现了控制驱动信号和采集并处理电压信号的双重结合,节省了硬件成本,同时,通过触发器的自锁功能,极大降低了瞬时过流电流因上位机延时而冲到过高从而造成的功率器件损坏的可能性。



    技术特征:

    1.一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,包括:比较电路、触发器、逻辑门和处理电路;

    2.如权利要求1所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述处理电路包括上位机、第一光耦合器和第二光耦合器;

    3.如权利要求1所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述处理电路还包括第三光耦合器;

    4.如权利要求3所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述逻辑门为与或门。

    5.如权利要求4所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述与或门的第一输入端通过所述第三光耦合器与所述上位机的输出端相连,第二输入端与所述触发器的第二输入端相连,第三输入端接参考电压。

    6.如权利要求1所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述比较电路包括:比较器和分压电路;

    7.如权利要求1所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,还包括电流转电压处理电路;

    8.一种带自锁功能的双重隔离型过流保护方法,采用如权利要求1-7中任一项所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护电路,其特征在于,所述方法包括:

    9.如权利要求8所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护方法,其特征在于,

    10.如权利要求9所述的带自锁功能的双重隔离型过流保护方法,其特征在于,


    技术总结
    本发明提供一种带自锁功能的双重隔离型过流保护电路与保护方法,包括:比较电路、触发器、逻辑门和处理电路;比较电路将电压信号与设定阈值进行比较,得到一电平信号,当电路处于短路状态时,电平信号输入至触发器的第一输入端,触发触发器对电压信号进行锁存,触发器的第一输出端连接处理电路,处理电路对电压信号进行转换与处理;处理电路与逻辑门的第一输入端连接,触发器的第二输出端连接逻辑门的第二输入端,根据电压信号的大小控制处理电路使能或关闭所述逻辑门的驱动信号输出,实现了控制驱动信号和采集并处理电压信号的双重结合,节省了硬件成本;通过触发器的自锁功能,规避了因上位机延时造成的瞬时过流电流过高导致对功率器件损坏。

    技术研发人员:周春雨,张路,王洪敏
    受保护的技术使用者:亿隅半导体科技(上海)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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