一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其包括：一H桥驱动电路、一计时电路、依次与所述H桥驱动电路连接的一开关电路、一比较器、一短路判断结果产生电路以及一H桥驱动信号产生电路，其中，所述计时电路还与开关电路以及短路判断结果产生电路连接，所述开关电路连接在所述芯片的内部电源与管脚GND之间，所述H桥驱动信号产生电路还与所述H桥驱动电路连接。本发明专利技术通过在芯片正常工作前检测芯片是否存在相邻两个管脚短路的情况，如果存在短路则通过产生保护信号使能关断所有H桥驱动管，从而防止芯片因为短路电流过大而烧毁，由此实现了四脚H桥驱动芯片的短路保护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路
本专利技术涉及一种保护电路，尤其涉及一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路。
技术介绍
H桥驱动芯片被广泛应用于无刷直流电机中，因为很多厂家的技术和设备有限，芯片焊接时经常会出现相邻管脚间短路的情况。如果出现短路现象，芯片上电后工作就会因为功耗过大而烧毁。以图1所示的SIP4封装芯片为例，由于其相邻两个管脚的间距较小，因此，整机焊接时，容易出现管脚PIN2和管脚VCC短路、管脚PIN2和管脚PIN3短路、管脚PIN3和管脚GND短路的现象。如果出现以上所述的短路情况，则在芯片工作时，其内部的H桥驱动电路(如图2所示)会出现大电流通路造成芯片烧毁。具体来说，在如图2所示的H桥驱动芯片的H桥驱动电路中，如果管脚PIN2短路到管脚VCC，则当驱动管M3导通时，会出现电源到地的大电流通路，造成芯片损坏；如果管脚PIN3短路到GND，则当驱动管M2导通时，会出现电源到地的大电流通路，造成芯片损坏；如果管脚PIN2短路到管脚PIN3，则当驱动管M1与驱动管M4导通时，驱动管M1和驱动管M4会同时出现大电流，造成芯片损坏；换句话说，如果VCC、PIN2、PIN3、GND四个管脚中任何两个管脚之间短路，则当H桥驱动电路中的驱动管正常开启工作时都会造成芯片烧坏。因此，为避免这种情况发生，需要设计一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路来保护芯片。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，以防止芯片因为短路电流过大而烧毁。本专利技术所述的一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其包括：一与所述芯片的管脚VCC、管脚PIN2、管脚PIN3和管脚GND连接的H桥驱动电路、一计时电路、依次与所述H桥驱动电路连接的一开关电路、一比较器、一短路判断结果产生电路以及一H桥驱动信号产生电路，其中，所述计时电路还与开关电路以及短路判断结果产生电路连接，所述开关电路连接在所述芯片的内部电源与管脚GND之间，所述H桥驱动信号产生电路还与所述H桥驱动电路连接；其中，所述开关电路在所述计时电路的控制下在不同的时钟周期的闭合或断开，以获取一采样电压，所述比较器将所述采样电压与一参考电压比较后输出一比较结果信号，所述短路判断结果产生电路根据所述比较结果信号以及所述计时电路提供的时钟信号，判断所述芯片是否短路，并输出一对应的使能信号，所述H桥驱动信号产生电路根据所述使能信号控制所述H桥驱动电路的导通与关断。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，当所述芯片短路时，所述使能信号为高电平，且当所述使能信号为高电平时，所述H桥驱动信号产生电路关断所述H桥驱动电路。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，所述短路保护电路还包括：一串联在所述芯片的内部电源与开关电路之间的第二电流偏置源，以及一串联在所述开关电路与管脚GND之间的第一电流偏置源。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，所述H桥驱动电路包括：一第一驱动管、一第二驱动管、一第三驱动管和一第四驱动管，其中：所述第一驱动管的源极与第二驱动管的源极相连至所述管脚VCC，其栅极接收所述H桥驱动信号产生电路提供的一第一驱动信号，其漏极与所述第三驱动管的漏极相连至管脚PIN2；所述第二驱动管的栅极接收H桥驱动信号产生电路提供的一第二驱动信号，其漏极与所述第四驱动管的漏极相连至管脚PIN3；所述第三驱动管的源极与第四驱动管的源极相连至所述管脚GND，其栅极接收所述H桥驱动信号产生电路提供的一第三驱动信号；所述第四驱动管M4的栅极接收H桥驱动信号产生电路提供的一第四驱动信号。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，所述开关电路包括：一第一开关、一第二开关、一第三开关和一第四开关，其中：所述第一开关的动触点与第二电流偏置源连接，其静触点与所述第二开关的静触点连接；所述第二开关的动触点连接至所述第二驱动管与第四驱动管之间；所述第三开关的动触点连接至所述第一驱动管与第三驱动管之间，其静触点与所述第四开关的动触点连接；所述第四开关的静触点与第一电流偏置源连接。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，所述计时电路包括：一第一D触发器，其时钟端接收一外围输入的脉冲信号，其CLK端接收一复位信号；—一第二D触发器，其时钟端与所述第一D触发器的Q端连接，其CLK端接收所述复位信号；—一第三D触发器，其时钟端与所述第二D触发器的Q端连接，其CLK端接收所述复位信号；—一第一或非门，其一个输入端与所述第一D触发器的Q端连接，其另一个输入端接收所述脉冲信号；一第一非门，其输入端与所述第一或非门的输出端连接；一第二或非门，其一个输入端与所述第一非门的输出端连接，其输出端输出所述时钟信号；一第一与非门，其一个输入端与所述第二D触发器的Q端连接，其另一个输入端与所述第三D触发器的Q端连接；一第二非门，其输入端与所述第一与非门的输出端连接；一第四D触发器，其时钟端与所述第二非门的输出端连接，其CLK端接收所述复位信号，其D端与所述芯片的内部电源连接；—一第二与非门，其一个输入端与所述第四D触发器的Q端连接，其另一个输入端与所述第三D触发器的Q端连接；一第三非门，其输入端与所述第二与非门的输出端连接；—一第三与非门，其一个输入端与所述第四D触发器的Q端连接，其另一个输入端与所述第二D触发器的Q端连接；一第三或非门，其一个输入端与所述第三与非门的输出端连接，其另一个输入端与所述第三非门的输出端连接，其输出端分别向所述第三开关和第四开关输出一第三控制信号和一第四控制信号；一第四非门，其输入端接收所述复位信号；一第四或非门，其一个输入端与所述第三或非门的输出端连接，其另一个输入端与所述第四非门的输出端连接，其又另一个输入端分别与所述第四D触发器的Q端以及第二或非门的另一个输入端连接，其输出端向所述第二开关输出一第二控制信号；一第四与非门，其一个输入端与所述第四或非门的输出端连接，其另一个输入端与所述第二与非门的输出端连接；以及一第五非门，其输入端与所述第四与非门的输出端连接，其输出端向所述第一开关输出一第一控制信号。在上述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路中，所述短路判断结果产生电路104具体包括：一异或门，其一个输入端接收所述比较结果信号，另一个输入端接收所述第三控制信号或第四控制信号；以及一第五D触发器，其D端与所述异或门的输出端连接，其时钟端接收所述时钟信号，其CLR端接收所述复位信号，其Q端与SET端相连并输出所述使能信号。由于采用了上述的技术解决方案，本专利技术通过在芯片正常工作前检测芯片是否存在相邻两个管脚短路的情况，如果存在短路则通过产生保护信号使能关断所有H桥驱动管，从而防止芯片因为短路电流过大而烧毁，由此实现了四脚H桥驱动芯片的短路保护。附图说明图1是四脚H桥驱动芯片的封装管脚图；图2是四脚H桥驱动芯片中的H桥驱动电路的结构示意图；图3是本专利技术一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路的结构示意图；图4是本专利技术中计时电路的结构示意图；图5是本专利技术中短路判断结果产生电路的结构示意图；图6是本专利技术中计时电路输出的信号波形图。具体实施方式下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。如图3-5所示，本专利技术，即一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路包括：一与所述芯片的管脚VCC、管脚PIN2、管脚PIN3和管脚GND连接的H桥驱动电路、一计时电路、依次与所述H桥驱动电路连接的一开关电路、一比较器、一短路判断结果产生电路以及一H桥驱动信号产生电路，其中，所述计时电路还与开关电路以及短路判断结果产生电路连接，所述开关电路连接在所述芯片的内部电源与管脚GND之间，所述H桥驱动信号产生电路还与所述H桥驱动电路连接；其中，所述开关电路在所述计时电路的控制下在不同的时钟周期的闭合或断开，以获取一采样电压，所述比较器将所述采样电压与一参考电压比较后输出一比较结果信号，所述短路判断结果产生电路根据所述比较结果信号以及所述计时电路提供的时钟信号，判断所述芯片是否短路，并输出一对应的使能信号，所述H桥驱动信号产生电路根据所述使能信号控制所述H桥驱动电路的导通与关断。

【技术特征摘要】
1.一种用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路包括：一与所述芯片的管脚VCC、管脚PIN2、管脚PIN3和管脚GND连接的H桥驱动电路、一计时电路、依次与所述H桥驱动电路连接的一开关电路、一比较器、一短路判断结果产生电路以及一H桥驱动信号产生电路，其中，所述计时电路还与开关电路以及短路判断结果产生电路连接，所述开关电路连接在所述芯片的内部电源与管脚GND之间，所述H桥驱动信号产生电路还与所述H桥驱动电路连接；其中，所述开关电路在所述计时电路的控制下在不同的时钟周期的闭合或断开，以获取一采样电压，所述比较器将所述采样电压与一参考电压比较后输出一比较结果信号，所述短路判断结果产生电路根据所述比较结果信号以及所述计时电路提供的时钟信号，判断所述芯片是否短路，并输出一对应的使能信号，所述H桥驱动信号产生电路根据所述使能信号控制所述H桥驱动电路的导通与关断。2.根据权利要求1所述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，当所述芯片短路时，所述使能信号为高电平，且当所述使能信号为高电平时，所述H桥驱动信号产生电路关断所述H桥驱动电路。3.根据权利要求1或2所述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路还包括：一串联在所述芯片的内部电源与开关电路之间的第二电流偏置源，以及一串联在所述开关电路与管脚GND之间的第一电流偏置源。4.根据权利要求3所述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，所述H桥驱动电路包括：一第一驱动管、一第二驱动管、一第三驱动管和一第四驱动管，其中：所述第一驱动管的源极与第二驱动管的源极相连至所述管脚VCC，其栅极接收所述H桥驱动信号产生电路提供的一第一驱动信号，其漏极与所述第三驱动管的漏极相连至管脚PIN2；所述第二驱动管的栅极接收H桥驱动信号产生电路提供的一第二驱动信号，其漏极与所述第四驱动管的漏极相连至管脚PIN3；所述第三驱动管的源极与第四驱动管的源极相连至所述管脚GND，其栅极接收所述H桥驱动信号产生电路提供的一第三驱动信号；所述第四驱动管M4的栅极接收H桥驱动信号产生电路提供的一第四驱动信号。5.根据权利要求4所述的用于四脚H桥驱动芯片的短路保护电路，其特征在于，所述开关电路包括：一第一开关、一第二开关、一第三开关和一第四开关，其中：所述第一开关的动触点与第二电流偏置源连接，其静触点与所述第二开关的静触点连接；所述第二开关的动触点连接至所述第二驱动管与第四驱动管之间；所述第三开关的动触点连接至所述第一驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31