一种MOS管功耗自锁保护电路及方法技术

本发明专利技术提供了线性电源控制技术领域的一种MOS管功耗自锁保护电路及方法，电路包括一压差检测电路、一压差比较电路、一使能电路、一起控电流比较电路、一最大电流比较电路、一复位电路以及一MCU；所述压差比较电路的输入端与压差检测电路的输出端连接，输出端与所述使能电路连接；所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路的输入端均与MCU连接，输出端均与所述使能电路连接；所述MCU分别与压差检测电路、压差比较电路以及使能电路连接；所述复位电路的输入端与MCU连接，输出端与所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路连接。本发明专利技术的优点在于：实现对MOS管的电压差和电流同时进行动态控制，极大的延长了MOS管的使用寿命。极大的延长了MOS管的使用寿命。极大的延长了MOS管的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种MOS管功耗自锁保护电路及方法


[0001]本专利技术涉及线性电源控制
，特别指一种MOS管功耗自锁保护电路及方法。

技术介绍

[0002]目前，线性电源中的MOS管功耗控制只是控制MOS管两端的电压差，而流过MOS管的电流由另一路控制模块控制，电压差和电流分开控制，使得整体控制电路和控制逻辑复杂，且电压差值和电流值采用固定值，无法进行调整，硬件无法自锁，只能配合软件自锁，使得MOS管整体的功耗控制为打嗝式保护，MOS管器件损耗大。
[0003]因此，如何提供一种MOS管功耗自锁保护电路及方法，实现对MOS管的电压差和电流同时进行动态控制，延长MOS管的使用寿命，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种MOS管功耗自锁保护电路及方法，实现对MOS管的电压差和电流同时进行动态控制，延长MOS管的使用寿命。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种MOS管功耗自锁保护电路，包括一压差检测电路、一压差比较电路、一使能电路、一起控电流比较电路、一最大电流比较电路、一复位电路以及一MCU；
[0006]所述压差比较电路的输入端与压差检测电路的输出端连接，输出端与所述使能电路连接；所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路的输入端均与MCU连接，输出端均与所述使能电路连接；所述MCU分别与压差检测电路、压差比较电路以及使能电路连接；所述复位电路的输入端与MCU连接，输出端与所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路连接。
[0007]进一步地，所述压差检测电路包括一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R7、一电阻R8以及一运算放大器U1B；
[0008]所述运算放大器U1B的引脚5与电阻R2以及电阻R7连接，引脚6与电阻R1以及电阻R3连接，引脚7与电阻R3、电阻R8以及压差比较电路连接；所述电阻R7以及电阻R8均接地；所述电阻R2与MCU连接。
[0009]进一步地，所述压差比较电路包括一电阻R4、一电阻R5、一电阻R5、一电容C1以及一运算放大器U1A；
[0010]所述运算放大器U1A的引脚1与电阻R6以及使能电路连接，引脚2与电阻R4连接，引脚3与电阻R5以及电容C1连接；所述电阻R5与压差检测电路连接；所述电阻R4与MCU连接；所述电阻R6以及电容C1均接地。
[0011]进一步地，所述使能电路包括一电阻R11、一电阻R12、一电阻R13、一电阻R14、一电容C2、一光耦U4以及一MOS管Q1；
[0012]所述光耦U4的引脚1与电阻R11以及电阻R12连接，引脚2与电阻R12连接并接地，引脚3与压差比较电路连接，引脚4与电阻R13以及最大电流比较电路连接；所述电阻R11与起
控电流比较电路连接；所述MOS管Q1的栅极与电阻R13、电阻R14以及电容C2连接，源极与电阻R14以及电容C2连接并接地。
[0013]进一步地，所述起控电流比较电路包括一电阻R15、一电阻R16、一电阻R20、一电阻R24、一二极管D2、一发光二极管LED2以及一运算放大器U3；
[0014]所述运算放大器U3的引脚1与二极管D2的输入端以及发光二极管LED2的输入端连接，引脚3与电阻R24连接，引脚4与电阻R15连接；所述电阻R15与MCU连接；所述电阻R20的一端与电阻16、电阻R24以及复位电路连接，另一端与二极管D2的输出端连接；所述发光二极管LED2的输出端与使能电路连接。
[0015]进一步地，所述最大电流比较电路包括一电阻R9、一电阻R10、一电阻R19、一电阻R23、一二极管D1、一发光二极管LED1以及一运算放大器U2；
[0016]所述运算放大器U2的引脚1与二极管D1的输入端以及发光二极管LED1的输入端连接，引脚3与电阻R23连接，引脚4与电阻R9连接；所述电阻R9与MCU连接；所述电阻R19的一端与电阻10、电阻R23以及复位电路连接，另一端与二极管D1的输出端连接；所述发光二极管LED1的输出端与使能电路连接。
[0017]进一步地，所述复位电路包括一电阻R17、一电阻R18、一电阻R21、一电阻R22、一MOS管Q2以及一MOS管Q3；
[0018]所述MOS管Q2的漏极与起控电流比较电路连接，源极与电阻R18连接并接地，栅极与电阻R17以及电阻R18连接；所述电阻R17与MCU连接；
[0019]所述MOS管Q3的漏极与最大电流比较电路连接，源极与电阻R22连接并接地，栅极与电阻R21以及电阻R22连接；所述电阻R21与MCU连接。
[0020]第二方面，本专利技术提供了一种MOS管功耗自锁保护方法，包括如下步骤：
[0021]步骤S10、将压差检测电路的电阻R1与线性电源的电压采样点连接，获取输出电压值FB_VOUT；将起控电流比较电路的电阻R16以及最大电流比较电路的电阻R10与线性电源的电流采样点连接，获取输出电流值FB_IOUT；将使能电路的MOS管Q1的漏极与线性电源的控制端连接；
[0022]步骤S20、压差检测电路通过电阻R2从MCU获取线性电源的MOS管的前端电压值VF_MOS，并计算所述FB_VOUT与VF_MOS的电压差FV_DEF输入压差比较电路；
[0023]步骤S30、压差比较电路判断所述FV_DEF是否大于MCU设置的保护压差控制值VPRO_SET，若是，则向使能电路的光耦U4的引脚3输出高电平的信号CONB；若否，则向使能电路的光耦U4的引脚3输出低电平的信号CONB；
[0024]步骤S40、起控电流比较电路判断所述FB_IOUT是否大于MCU设置的起控电流控制值IPRO_SET_MIN，若是，则向使能电路的电阻R11输出高电平的信号CONA；若否，则向使能电路的电阻R11输出低电平的信号CONA；
[0025]步骤S50、最大电流比较电路判断所述FB_IOUT是否大于MCU设置的最大电流控制值IPRO_SET_MAX，若是，则向使能电路的电阻R13输出高电平的信号CONBB；若否，则向使能电路的电阻R13输出低电平的信号CONBB；
[0026]步骤S60、当信号CONB和信号CONA均为高电平，或者信号CONBB为高电平时，使能MOS管Q1的漏极输出低电平的信号PRO_AB，进而关断线性电源的输出，进入自锁保护状态；
[0027]步骤S70、故障排查后，MCU通过复位电路使能MOS管Q1的漏极输出高电平的信号
PRO_AB，进而恢复线性电源的输出。
[0028]本专利技术的优点在于：
[0029]通过设置压差检测电路以及压差比较电路，压差检测电路向压差比较电路输出电压差FV_DEF，压差比较电路通过比较电压差FV_DEF与MCU设置的保护压差控制值VPRO_SET向使能电路输出信号CONB；通过设置起控电流比较电路比较输出电流值FB_IOUT与MCU设置的起控电流控制值IPRO_SET_MIN向使能电路输出信号CONA；通过设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：包括一压差检测电路、一压差比较电路、一使能电路、一起控电流比较电路、一最大电流比较电路、一复位电路以及一MCU；所述压差比较电路的输入端与压差检测电路的输出端连接，输出端与所述使能电路连接；所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路的输入端均与MCU连接，输出端均与所述使能电路连接；所述MCU分别与压差检测电路、压差比较电路以及使能电路连接；所述复位电路的输入端与MCU连接，输出端与所述起控电流比较电路以及最大电流比较电路连接。2.如权利要求1所述的一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：所述压差检测电路包括一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R7、一电阻R8以及一运算放大器U1B；所述运算放大器U1B的引脚5与电阻R2以及电阻R7连接，引脚6与电阻R1以及电阻R3连接，引脚7与电阻R3、电阻R8以及压差比较电路连接；所述电阻R7以及电阻R8均接地；所述电阻R2与MCU连接。3.如权利要求1所述的一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：所述压差比较电路包括一电阻R4、一电阻R5、一电阻R5、一电容C1以及一运算放大器U1A；所述运算放大器U1A的引脚1与电阻R6以及使能电路连接，引脚2与电阻R4连接，引脚3与电阻R5以及电容C1连接；所述电阻R5与压差检测电路连接；所述电阻R4与MCU连接；所述电阻R6以及电容C1均接地。4.如权利要求1所述的一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：所述使能电路包括一电阻R11、一电阻R12、一电阻R13、一电阻R14、一电容C2、一光耦U4以及一MOS管Q1；所述光耦U4的引脚1与电阻R11以及电阻R12连接，引脚2与电阻R12连接并接地，引脚3与压差比较电路连接，引脚4与电阻R13以及最大电流比较电路连接；所述电阻R11与起控电流比较电路连接；所述MOS管Q1的栅极与电阻R13、电阻R14以及电容C2连接，源极与电阻R14以及电容C2连接并接地。5.如权利要求1所述的一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：所述起控电流比较电路包括一电阻R15、一电阻R16、一电阻R20、一电阻R24、一二极管D2、一发光二极管LED2以及一运算放大器U3；所述运算放大器U3的引脚1与二极管D2的输入端以及发光二极管LED2的输入端连接，引脚3与电阻R24连接，引脚4与电阻R15连接；所述电阻R15与MCU连接；所述电阻R20的一端与电阻16、电阻R24以及复位电路连接，另一端与二极管D2的输出端连接；所述发光二极管LED2的输出端与使能电路连接。6.如权利要求1所述的一种MOS管功耗自锁保护电路，其特征在于：所述最大电流比较电路包括一电阻R9、一电阻R10、一电阻R19、一电阻R23、一二极管D1、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘作斌，邓秉杰，林德超，吴煌麒，陈言祥，杨耀荣，
申请(专利权)人：福建星云电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：