一种具有短路保护功能的电源开关系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有短路保护功能的电源开关系统。本实用新型专利技术与传统保险丝或保险开关保护电路的方式相比，本实用新型专利技术引入短路检查模块实时检测功率管输入输出模块，一旦发生短路，则通过MCU控制模块输出低电位信号，关闭PMOS管驱动模块中的三极管，进而切断功率管输入输出模块供电，响应速度快，有效的保护了其他器件的损坏。

A power switch system with short circuit protection function

【技术实现步骤摘要】
一种具有短路保护功能的电源开关系统
本技术涉及一种具有短路保护功能的电源开关系统，属于电源开关领域。
技术介绍
随着人们对产品智能化需求的提高，远程识别控制、指纹识别控制、声音识别控制等一些高端技术被成功应用到我们日常生活当中，目前如家用控智能开关、新能源车指纹或远程开锁、公共场锁声控灯具等已经得到广泛的应用。然而，各式各样的智能开关与智能开锁的使用，会存在一定的安全隐患，如开关或开锁的输出端短路等。使用者在不知情的情况下操作会发生短路事故，如果短路没有及时被停止就会烧坏器件，严重时会有明火从而引发火灾。目前使用的智能电源开关或开锁中，正常使用的大多是保险丝或保险开关，在瞬时遇到短路的情况下保护不了开关，且影响下次的正常使用，有的保险开关使用时间过长，发生短路时已经失去了保护作用
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供了一种具有短路保护功能的电源开关系统，该电路能够在电源短路时，及时控制PMOS管关闭，有效的保护自身器件的安全，也大大降低了因短路引起的火灾事件。一种具有短路保护功能的电源开关系统，包括RF接收模块、MCU控制模块和功率管输入输出模块；还包括PMOS管驱动模块和短路检查模块；其中，所述RF接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给MCU控制模块；所述MCU控制模块用于对RF接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至PMOS管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至PMOS管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令OCP后，发送低电位信号至PMOS管驱动模块；所述PMOS管驱动模块用于在接收到MCU控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速关闭电源电压；所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至MCU控制模块；所述功率管输入输出模块中包含PMOS管，所述PMOS管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。较佳地，所述短路检查模块包括三极管Q4、三极管Q6、二极管D3、电阻R1、电阻R4、电阻R5、电阻R8和电阻R9，其连接关系为：三极管Q6的集电极连接二极管D3的负极，二极管D3的正极接电源VCC；三极管Q6的基极经电阻R4、电阻R1接电源VCC；三极管Q6的发射极经电阻R8接三极管Q4的基极，三极管Q4的基极经电阻R9接地；三极管Q4的发射极接地；三极管Q4的集电极经电阻R5接5V电压，三极管Q4的集电极输出短路指令OCP至MCU控制模块。较佳地，所述PMOS管驱动模块包括电容C1、电解电容C2、稳压二极管D2、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q7、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13；三极管Q5的集电极经电阻R11接地，三极管Q5集电极连接电解电容C2的负极，电解电容C2的正极接入PMOS管源极；电容C1与电解电容C2并联；稳压二极管D2的正极与电容C2的负极连接，稳压二极管D2的负极与电解电容C2的正极连接；三极管Q5的基极连接三极管Q7的集电极、三极管Q3的基极，三极管Q5的发射极与三极管Q3的发射极连接；三极管Q7的发射极经电阻R12接地，三极管Q7的基极经电阻R10、电阻R13接地，MCU控制模块输出的电平信号INPUT端口接入在电阻R10与电阻R13之间；三极管Q3的发射极还经电阻R6与功率管输入输出模块中的PMOS管Q2的栅极连接、经电阻R7与功率管输入输出模块中的PMOS管Q1的栅极连接；三极管Q3的集电极与稳压二极管D2负极连接；三极管Q3的基极经电阻R3与稳压二极管D2负极连接。较佳地，所述功率管输入输出模块的电路包括PMOS管Q1、PMOS管Q2、二极管D1和电阻R2；具体连接关系为：PMOS管Q2的栅极经PMOS管驱动模块中的电阻R6与三极管Q5的发射极连接，PMOS管Q2的源极、PMOS管Q1的源极经电阻R3与PMOS管驱动模块中的三极管Q3的基极连接；PMOS管Q2的漏极、PMOS管Q1的漏极连接二极管D1的正极；二极管D1的负极经电阻R2接功率管输入输出模块的输出端；PMOS管Q2的栅极经电阻R6接PMOS管驱动模块中三极管Q3发射极；PMOS管Q1的栅极经电阻R7接PMOS管驱动模块中三极管Q3发射极。有益效果：与传统保险丝或保险开关保护电路的方式相比，本技术引入短路检查模块实时检测功率管输入输出模块，一旦发生短路，则通过MCU控制模块输出低电位信号，关闭PMOS管驱动模块中的三极管，进而切断功率管输入输出模块供电，响应速度快，有效的保护了其他器件的损坏。附图说明图1为本技术涉系统框图。图2为本技术涉电路图。具体实施方式下面结合附图并举两个实施例，对本技术进行详细描述。如图1所示，为本技术涉系统框图，包括RF接收模块、MCU控制模块、PMOS管驱动模块、功率管输入输出模块和短路检查模块；其中，所述RF接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给MCU控制模块；所述MCU控制模块用于对RF接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至PMOS管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至PMOS管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令OCP后，发送低电位信号至PMOS管驱动模块；所述PMOS管驱动模块用于在接收到MCU控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速关闭电源电压；所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至MCU控制模块；所述功率管输入输出模块中包含PMOS管，所述PMOS管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。RF接收模块预先接收到外部指令时，将指令输入到MCU控制模块进行判断，符合功率MOS管开通指令时，MCU控制模块将高电平信号发送到PMOS管驱动模块，当PMOS管驱动模块被打开后，控制功率管输入输出模块中的开关PMOS管完全打开。若功率管输入输出模块输出端遇到短路的情况，PMOS管输出的一瞬间，主线路上面的检流电阻瞬时获得电压，短路检查模块检测到后，将会及时控制MCU控制模块输出低电位信号，关闭PMOS管驱动模块中的三极管，进而切断功率管输入输出模块供电，整个动作时间50us，这样既保护了功率PMOS管，也防止短路引起其他器件的损坏。其具体连接如图2所示：所述短路检查模块包括三极管Q4、三极管Q6、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有短路保护功能的电源开关系统，包括RF接收模块、MCU控制模块和功率管输入输出模块；其特征在于，还包括PMOS管驱动模块和短路检查模块；其中，/n所述RF接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给MCU控制模块；/n所述MCU控制模块用于对RF接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至PMOS管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至PMOS管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令OCP后，发送低电位信号至PMOS管驱动模块；/n所述PMOS管驱动模块用于在接收到MCU控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速关闭电源电压；/n所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至MCU控制模块；/n所述功率管输入输出模块中包含PMOS管，所述PMOS管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有短路保护功能的电源开关系统，包括RF接收模块、MCU控制模块和功率管输入输出模块；其特征在于，还包括PMOS管驱动模块和短路检查模块；其中，
所述RF接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给MCU控制模块；
所述MCU控制模块用于对RF接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至PMOS管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至PMOS管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令OCP后，发送低电位信号至PMOS管驱动模块；
所述PMOS管驱动模块用于在接收到MCU控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的PMOS管，以驱动PMOS管快速关闭电源电压；
所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至MCU控制模块；
所述功率管输入输出模块中包含PMOS管，所述PMOS管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。


2.如权利要求1所述的电源开关系统，其特征在于，所述短路检查模块包括三极管Q4、三极管Q6、二极管D3、电阻R1、电阻R4、电阻R5、电阻R8和电阻R9，其连接关系为：
三极管Q6的集电极连接二极管D3的负极，二极管D3的正极接电源VCC；三极管Q6的基极经电阻R4、电阻R1接电源VCC；三极管Q6的发射极经电阻R8接三极管Q4的基极，三极管Q4的基极经电阻R9接地；三极管Q4的发射极接地；三极管Q4的集电极经电阻R5接5V电压，三极管Q4的集电极输出短路指令OCP至MCU控制模块。


3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：程相权，梁浩，马英矫，袁尧，杨小军，石晶林，
申请(专利权)人：淮安中科晶上智能网联研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32