一种绕组驱动电路过流检测电路及其设计方法技术

本发明专利技术属于高边驱动过流检测技术领域，具体涉及一种绕组驱动电路过流检测电路及其设计方法。检测电路包括：电压跟随电路、放大调整电路和电流跟随电路，能够承受高边电源浪涌、尖峰且成本较低。同时还提出一种针对此检测电路的设计方法，使本检测电路易于实现并适用于机载电子环境。机载电子环境。机载电子环境。

【技术实现步骤摘要】
一种绕组驱动电路过流检测电路及其设计方法


[0001]本专利技术属于高边驱动过流检测
，主要用于高边驱动电路过流存在高边电源浪涌时，具体涉及一种绕组驱动电路过流检测电路及其设计方法。

技术介绍

[0002]高边驱动电路在电力电子等领域应用广泛，驱动电路过流保护至关重要，故障检测电路位于保护电路的前沿，一般多位于被检测电路附近，对被检测电路的电流进行检测，并将检测后的信息以电压的形式送到驱动控制电路。
[0003]当前，多见的高边过流检测电路，主要通过运放采集采样电阻两端电压，并转换为对应的放大电压，由于处于高边，运放电路容易受到高边驱动公模干扰，且运放供电也较为困难，需要能够承受高边电源的尖峰和浪涌电压，系统成本较高，电路结构复杂，故障检测性能较差，实际应用受到了局限。因此，需要设计一种能够承受高边电源浪涌、尖峰且成本较低的过流检测方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出一种设计简单、易于实现，抗干扰能力强，可有效检测过流故障的绕组驱动电路过流检测电路，包括：
[0005]电压跟随电路，用于跟随采样电阻的低电压端电压；
[0006]放大调整电路，用于确保电压跟随电路和电流跟随电路正常工作；
[0007]电流跟随电路，用于将共模电压较高的采样电阻电流转换至无共模电压的采样电路中。
[0008]进一步的，所述电压跟随电路包括第一PNP三极管和二极管；所述第一PNP三极管集电极和自身基极连接；所述二极管的两端分别连接所述第一PNP三极管的集电极和发射极，方向为由集电极指向发射极；
[0009]所述电压跟随电路的跟随电压随采样电流增大而减小，随电流减小而增大；所述二极管用于在冲击电流到达时，保护所述第一PNP三极管的集电极和发射极间不被损坏。
[0010]进一步的，所述放大调整电路包括第二PNP三极管和电阻R4；所述电阻R4的一端连接所述第二PNP三极管的发射极，另一端连接数字地；所述第二PNP三极管的基极连接数字“+5V”，集电极连接所述电流跟随电路；
[0011]所述放大调整电路用于根据所述电压跟随电路的电压变换，自动调整放大状态，使所述第一PNP三极管和电流跟随电路中的三极管处于放大区。
[0012]进一步的，电流跟随电路包括换算电阻R1、电容C1和NPN三极管组成，其中换算电阻R1的一端连接高边电源，另一端连接所述NPN三极管发射极；电容C1的两端分别连接所述NPN三极管的基极和发射极；所述第二PNP三极管的集电极连接所述NPN三极管的基极；
[0013]所述电流跟随电路用于跟随采样电阻的电压转换至换算电阻的两端并形成电流，按照放大需求转换为需求电压值。
[0014]进一步的，在绕组驱动电路的过流状态时，使所述第一PNP三极管处于放大区的方法为：
[0015]过流电流I在采样电阻R0的压降大于0.7V。
[0016]同时，本专利技术还提出一种上述绕组驱动电路过流检测电路的设计方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1：根据过流电流I，结合公式R0*I>0.7，选择合理的采样电阻值R0；
[0018]步骤2：将电阻R1设置为电阻不大于1KΩ；
[0019]步骤3：根据电流跟随电路的输出电流值R0*I/R1，结合需求电压值，选择合适的R3；
[0020]步骤4：根据R3和电流跟随电路输出电流值R0*I/R1，结合三极管特性，选择合适R2。
[0021]采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0022]本专利技术提供一种绕组驱动电路高边过流检测方法，该方法包括：利用过流检测电路在高边检测绕组过流状态，驱动控制逻辑根据“过流检测状态”和实际工作需求控制场管驱动器，控制绕组工作状态，保护场效应管和绕组工作在非过流状态。“高边绕组过流检测电路”包括电压跟随功能、电流跟随功能、放大调整功能和电流采集功能，利用电压跟随功能在高边获取绕组流过电流，并转换为电压信号，利用电流跟随功能将此电压信号转换为可采集的电流信号，并将此电流传送给电流采集功能，实现过流检测电流的电压转换，放大调整功能保证电压跟随功能模块和电流跟随功能处于正常工作状态。其中电压跟随功能、电流跟随功能都利用三极管实现，能够承受高边电源浪涌。本专利技术设计简单、易于实现，抗干扰能力强，可以有效检测绕组驱动电路过流，特别适用于机载电子环境。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本专利技术具体实施方式中设置有流检测电路的绕组驱动电路的整体连接关系示意图；
[0025]图2为本专利技术具体实施方式中过流检测电路的电路原理图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0027]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本专利技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0029]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0030]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0031]在本专利技术的一个实施例中，提出一种应用于图1所示场景的绕组驱动电路过流检测电路，如图2所示，包括：
[0032]电压跟随电路，用于跟随采样电阻的低电压端电压；
[0033]放大调整电路，用于确保电压跟随电路和电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绕组驱动电路过流检测电路，其特征在于，包括：电压跟随电路，用于跟随采样电阻的低电压端电压；放大调整电路，用于确保电压跟随电路和电流跟随电路正常工作；电流跟随电路，用于将共模电压较高的采样电阻电流转换至无共模电压的采样电路中。2.根据权利要求1所述的过流检测电路，其特征在于：所述电压跟随电路包括第一PNP三极管和二极管；所述第一PNP三极管集电极和自身基极连接；所述二极管的两端分别连接所述第一PNP三极管的集电极和发射极，方向为由集电极指向发射极；所述电压跟随电路的跟随电压随采样电流增大而减小，随电流减小而增大；所述二极管用于在冲击电流到达时，保护所述第一PNP三极管的集电极和发射极间不被损坏。3.根据权利要求2所述的过流检测电路，其特征在于：所述放大调整电路包括第二PNP三极管和电阻R4；所述电阻R4的一端连接所述第二PNP三极管的发射极，另一端连接数字地；所述第二PNP三极管的基极连接数字“+5V”，集电极连接所述电流跟随电路；所述放大调整电路用于根据所述电压跟随电路的电压变换，自动调整放大状态，使所述第一PNP三极管和电流跟随电路中的三极管处于放大区。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建平，王国振，张林，田耕，王雅荟，冯浩，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：