一种基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术电压比较反应灵敏，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。

Circuit overload protection system and protection method based on load detection

The invention relates to a circuit overload protection system based on load detection and a protection method thereof. Including: switch driver module: a driving voltage is provided for switching devices; switches: connected with the load and switch is connected with the drive module, the power electronic devices for controlling opening and closing; signal processing module is connected with the switching device used for collecting circuit load signal, and compared with the preset load maximum load. And the control signal is output to the signal feedback module; signal feedback module according to the signal processing module to switch the output drive module sends control switch driving signal, the switch driver module receives the control signal and controls the switch driving device switching. The present invention is voltage sensitive reaction, can rapidly detect the voltage drop of the MOS tube to react in a timely manner, can effectively avoid temperature rise, eliminating the heat sink volume is larger, in the long-term will not damage the state power MOS protection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于负载检测的电路过载保护系统及保护方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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管的管压降并本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，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。

【技术特征摘要】
1.一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，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。2.根据权利要求1所述的一种基于负载检测的电路过载保护系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种基于负载检测的电路过载保护系统，其特征在于，所述开关器件包括P沟道场效应管部分以及与P沟道场效应管部分连接的缓冲启动部分；所述P沟道场效应管部分包括电阻R9,功率MOS管PMOS1,以及采样电阻SR1；缓冲启动部分包括电阻R11和电容C1，用来防止电源接通和断开瞬间，PMOS1管瞬间导通或关断对负载产生较大的冲击；所述P沟道场效应管部分和缓冲启动部分的接线方式依次是：电阻R9的一端连接在驱动模块运放U1A的输出端，另一端接在PMOS1的栅极后还与R11和C1的一端相连，R11和C1的另一端接在电源正极上；电阻SR1一端接在PMOS1的漏极，另一端接在电源正极上。4.根据权利要求1所述的一种基于负载检测的电路过载保护系统，其特征在于，所述信号处理模块包括电流检测电路、采样分压电路和电压比较器；所述实时监测流经采样，包括电阻R13,电阻R14,电阻R17,电阻R18,以及电阻R19,以及运算放大器U1C，接线方式依次是：电阻R13一端接在PMOS1的漏极，另一端接在运算放大器U1C的反向输入端；电阻R14一端接在运算放大器U1C的反向输入端，另一端接在U1C的输出端；电阻R17一端接在电源正极，另一端接在运算放大器U1C的同向输入端；电阻R18的一端接在运算放大器U1C的同向输入端，另一端和R19串联，R19的另一端接地；所述采样分压电路包括二极管D5,双向触发二极管D6,电阻R12,电阻R15,以及电阻R16；采集到的模拟电压送到信号反馈模块的ADC的输入通道进行软件检测，接线方式依次是：电阻R15一端接在运算放大器U1C的输出端，另一端与电阻R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立志，吴棋，涂复华，侯义朋，沈德智，唐小琦，
申请(专利权)人：武汉智能控制工业技术研究院有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42