具有快速保护功能的负载驱动电路及其保护方法技术

一种具有快速保护功能的负载驱动电路，包括控制电路和开关管；负载驱动电路的第一输出端和第二输出端用于分别连接负载的两端，且其中一个输出端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，另一个输出端用于连接电源或地；控制电路的输入端与开关管的作为动点的那一个导通端连接，控制电路的输出端与开关管的控制端连接，控制电路用于根据动点的电压信号和控制电路输出给开关管的PWM信号判断负载驱动电路的输出是否出现异常，在负载驱动电路的输出出现异常时关闭开关管。本发明专利技术还公开了一种负载驱动电路的快速保护方法。本发明专利技术能快速地检测到负载驱动电路的输出端出现短路或者断路的异常情况，并做出响应。

【技术实现步骤摘要】
具有快速保护功能的负载驱动电路及其保护方法
本专利技术涉及负载驱动电路的保护技术。
技术介绍
感性负载和相关的驱动电路应用广泛。很多执行器如电磁阀、电机等等均为感性负载，感性负载一般使用PWM方式驱动，其驱动电路主要由功率半导体器件组成。为了提高驱动效率和优化散热设计，要求半导体器件具有低导通电阻和快速的开通、关断能力。在驱动电路的输出端出现异常(如短路)时,会有异常的超出半导体器件规格或者感性负载规格的大电流出现，从而造成异常的大功率损耗。为了保护驱动电路和负载，需要驱动电路具有针对输出端的可能异常情况进行相应保护的电路设计。保护的难点在于响应时间。对于半导体开关如MOS管而言，在电压一定时，同一个MOS管的安全工作范围和保护响应时间与流过该MOS管的电流的大小密切相关：1)当MOS管中通过的电流大小一定，则允许的最长保护响应时间是一定的。在该最长保护响应时间范围内，大功率损耗的持续时间短，则MOS管工作在安全工作范围之内，若超过该最长保护响应时间范围，大功率损耗的持续时间长，则MOS管超出了安全工作范围；2)MOS管中通过的电流越大，就要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有快速保护功能的负载驱动电路，包括控制电路、开关管、第一输出端和第二输出端；所述开关管具有控制端、第一导通端和第二导通端；所述控制电路的输出端与所述开关管的控制端连接，用以输出PWM信号至所述开关管，控制开关管的导通与关断；所述负载驱动电路的第一输出端和第二输出端用于分别连接负载的两端，且其中一个输出端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，另一个输出端用于连接电源或地；其特征在于，所述控制电路的输入端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，控制电路用于根据所述动点的电压信号和所述控制电路输出给所述开关管的PWM信号判断负载驱动电路的输出是否出现异常，在负载驱动电路的输出出现异常...

【技术特征摘要】
1.一种具有快速保护功能的负载驱动电路，包括控制电路、开关管、第一输出端和第二输出端；所述开关管具有控制端、第一导通端和第二导通端；所述控制电路的输出端与所述开关管的控制端连接，用以输出PWM信号至所述开关管，控制开关管的导通与关断；所述负载驱动电路的第一输出端和第二输出端用于分别连接负载的两端，且其中一个输出端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，另一个输出端用于连接电源或地；其特征在于，所述控制电路的输入端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，控制电路用于根据所述动点的电压信号和所述控制电路输出给所述开关管的PWM信号判断负载驱动电路的输出是否出现异常，在负载驱动电路的输出出现异常时关闭所述开关管。


2.根据权利要求1所述的具有快速保护功能的负载驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括侦测电路和开关管控制电路；
所述侦测电路包括逻辑电路和滤波电路；所述逻辑电路的第一输入端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，所述逻辑电路的第二输入端与开关管控制电路的输出端连接，逻辑电路用于对所述动点的电压信号和所述开关管控制电路输出给所述开关管的PWM信号进行逻辑运算，并生成逻辑电平信号；所述滤波电路的输入端与所述逻辑电路的输出端连接，所述滤波电路的输出端与所述开关管控制电路的输入端连接；
所述开关管控制电路的输出端与所述开关管的控制端连接，开关管控制电路用于根据接收的逻辑电平信号判断负载驱动电路的输出是否出现异常，在负载驱动电路的输出出现异常时关闭所述开关管。


3.根据权利要求2所述的具有快速保护功能的负载驱动电路，其特征在于，所述的逻辑电路为异或门或同或门。


4.根据权利要求2所述的具有快速保护功能的负载驱动电路，其特征在于，所述侦测电路包括电压转换电路，所述电压转换电路的输入端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，所述电压转换电路的输出端与所述逻辑电路的第一输入端连接，电压转换电路用于将所述开关管的动点的电压转换为所述逻辑电路的工作电压范围之内的电压。


5.根据权利要求1所述的具有快速保护功能的负载驱动电路，其特征在于，所述控制电路用于记录输出给所述开关管的PWM信号的电平状态发生转换的时刻为T1，记录开关管的动点电压信号的电平状态发生相应转换的时刻为T2，若T2-T1的值在设定的时间阈值范围以内时，则判断负载驱动电路的输出正常，若从T1时刻起的预定时间内没有检测到开关管的动点电压信号的电平状态发生相应转换，或者T2-T1超出所述的时间阈值时，则判断负载驱动电路的输出出现了异常。


6.根据权利要求5所述的具有快速保护功能的负载驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括电压转换电路和开关管控制电路；
所述电压转换电路的输入端与所述开关管的作为动点的那一个导通端连接，电压转换电路用于将所述开关管的动点的电压转换为所述开关管控制电路的工作电压范围之内；
所述开关管控制电路的输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述开关管控制电路的输出端与所述开关管的控制端连接；开关管控制电路用于记录输出给开关管的PWM信号的电平状态发生转换的时刻为T1，记录开关管的动点电压信号的电平状态发生相应转换的时刻为T2，若T2-T1的值在设定的时间阈值范围以内时，则判断负载驱动电路的输出正常，若从T1时刻起的预定时间内没有检测到开关管的动点电压信号的电平状态发生相应转换，或者T2-T1超出所述的时间阈值时，则判断负载驱动电路的输出出现了异常。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李貌，马少军，
申请(专利权)人：科博达技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31