一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置制造方法及图纸

本申请公开了一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，通过设置驱动电路以及保护电路，可以有效地对负载电路以及电源端进行短路保护，以及实现驱动大电流过载时的过载保护，并对电压数据进行采样输出，以使外部诊断设备能够对负载电流进行诊断，整个装置采用的电子元件器都是常规原件，成本较低，可以大规模进行生产和使用。大规模进行生产和使用。大规模进行生产和使用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置


[0001]本申请属于汽车电子电器产品直流低边驱动
，具体涉及一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置。

技术介绍

[0002]现代汽车电子电路中有许多应用使用到高、低边开关作为驱动输出，这些输出驱动在复杂的汽车电子电器系统中运行，需要实时对回路驱动电流情况实施监控，以达到对电路运行状态的控制或功能逻辑的实现。在达到上述目的的同时，为保证电路运行的可靠性，电路还应具有硬件电流限制能力以及对电路进行过载或短路保护能力。现在也有一些半导体公司推出有具有短路保护的驱动IC，这些驱动IC在应用中成本价格极其昂贵，使在具有成本限制的应用中造成很大的成本开销，在对集成度要求不高的场合特别适用。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，解决了现有技术中存在的问题。
[0004]本申请通过下述技术方案实现：
[0005]一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，包括控制输入电路、保护电路、保持电路、负载电路、驱动电路、采样电路、放大电路以及诊断输出电路；
[0006]所述控制输入电路受外部信号的激励，产生驱动电路的控制信号，以根据控制信号控制驱动电路的开通和关断；
[0007]所述驱动电路中场效应管的栅极受到控制信号的激励，将该场效应管的漏极与其源极导通，以将采样电路与负载电路导通，从而使负载电路的电流传输至采样电路进行采样，得到电压信号；
[0008]所述放大电路对采样电路采样的电压信号进行放大，将放大后的电压信号分别传输至保护电路中的第一三极管的基极以及诊断输出电路，且所述诊断输出电路将放大后的电压信号输出至外部诊断设备中；
[0009]所述保护电路中第一三极管的基极接收到放大后的电压信号超过其开通阈值后，将驱动电路中场效应管的栅极接地，以切断负载电路所在的回路，使负载电路在限制的电流范围内工作；
[0010]所述保持电路中第二三极管的集电极连接至负载电路的输出端与场效应管的漏极之间的连接点上，所述第二三极管的基极接收控制信号，所述第二三极管的发射极连接至第一三极管的基极上，以在负载电路所在的回路切断时，将负载电路输出端上的高电平持续加载至第一三极管的基极上，从而使驱动电路持续关断，形成持续保护。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述控制输入电路包括三极管Q1以及三极管Q2，所述三极管Q1的基极接收外部信号的激励，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极与电源的正极VCC连接，且所述三极管Q2
的发射极通过电阻R2与其基极连接，所述三极管Q2的集电极输出控制信号。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述驱动电路包括场效应管Q5，所述场效应管Q5的栅极与控制输入电路输出的控制信号连接，所述场效应管Q5的漏极与负载电路的输出端连接，所述负载电路的输入端与电源的正极VCC连接，所述场效应管Q5的源极与采样电路的一端连接，所述采样电路的另一端接地。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述负载电路包括负载电阻RL1，所述负载电阻RL1的输入端与电源的正极VCC连接，所述负载电阻RL1的输出端与场效应管Q5的漏极连接。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述采样电路包括采样电阻R11，所述采样电路R11的一端与场效应管Q5的源极连接，所述采样电路R11的另一端接地。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述放大电路包括放大器U1，所述放大器U1的同相输入端与采样电路R11的一端连接，以对采样电阻R11采样的电压信号进行放大；所述放大器U1的输出端将放大后的电压信号分别传输至保护电路中的第一三极管的基极以及诊断输出电路，且所述诊断输出电路将放大后的电压信号输出至外部诊断设备中。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述保护电路包括三极管Q3，所述三极管Q3作为第一三极管，所述三极管Q3的集电极与场效应管Q5的栅极连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极接收放大电路输出的电压信号；当电压信号大于三极管Q3的导通电压时，所述三极管Q3导通，将场效应管Q5的栅极接地，从而使场效应管Q5的栅极电压为零，切断负载电路所在的回路，使负载电路在限制的电流范围内工作。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述第一三极管的基极与放大器U1的输出端之间设置有二极管D5，所述二极管D5的正极与放大器U1的输出端连接，所述二极管D5的负极与第一三极管的基极连接，以防止保持电路中第二三极管输出的电压信号反冲导致的短路。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述保持电路包括三极管Q4、电阻R6、接地电容C1以及稳压二极管D4，所述三极管Q4作为第二三极管，所述三极管Q4的集电极与场效应管Q5的漏极连接，所述三极管Q4的发射极与第一三极管的基极连接，所述三极管Q4的基极与稳压二极管D4的正极连接，所述稳压二极管D4的负极分别与接地电容C1以及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接收控制信号；当控制信号作用于三极管Q4的基极上后，且场效应管Q5被关断后，所述三极管Q4导通，将负载电路输出端上的高电平持续加载至第一三极管的基极上，从而使驱动电路持续关断，形成持续保护。
[0019]在一种可能的实施方式中，所述诊断输出电路包括电阻R16以及接地电容C4，所述电阻R16的一端与放大器U1的输出端连接，以接收放大后的电压信号，所述电阻R16的另一端将放大后的电压信号输出至外部诊断设备中，且所述电阻R16的另一端与接地电容C4连接，以对输出的信号滤波。
[0020]本申请提供的一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，通过设置驱动电路以及保护电路，可以有效地对负载电路以及电源端进行短路保护，以及实现驱动大电流过载时的过载保护，并对电压数据进行采样输出，以使外部诊断设备能够对负载电流进行诊断，整个装置采用的电子元件器都是常规原件，成本较低，可以大规模进行生产和使用。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。在附图中：
[0022]图1为本申请实施例提供的一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置的结构框图。
[0023]图2为本申请实施例提供的一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置的电路原理图。
具体实施方式
[0024]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请作进一步的详细说明，本申请的示意性实施方式及其说明仅用于解释本申请，并不作为对本申请的限定。
[0025]实施例1
[0026]如图1和图2共同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，其特征在于，包括控制输入电路、保护电路、保持电路、负载电路、驱动电路、采样电路、放大电路以及诊断输出电路；所述控制输入电路受外部信号的激励，产生驱动电路的控制信号，以根据控制信号控制驱动电路的开通和关断；所述驱动电路中场效应管的栅极受到控制信号的激励，将该场效应管的漏极与其源极导通，以将采样电路与负载电路导通，从而使负载电路的电流传输至采样电路进行采样，得到电压信号；所述放大电路对采样电路采样的电压信号进行放大，将放大后的电压信号分别传输至保护电路中的第一三极管的基极以及诊断输出电路，且所述诊断输出电路将放大后的电压信号输出至外部诊断设备中；所述保护电路中第一三极管的基极接收到放大后的电压信号超过其开通阈值后，将驱动电路中场效应管的栅极接地，以切断负载电路所在的回路，使负载电路在限制的电流范围内工作；所述保持电路中第二三极管的集电极连接至负载电路的输出端与场效应管的漏极之间的连接点上，所述第二三极管的基极接收控制信号，所述第二三极管的发射极连接至第一三极管的基极上，以在负载电路所在的回路切断时，将负载电路输出端上的高电平持续加载至第一三极管的基极上，从而使驱动电路持续关断，形成持续保护。2.根据权利要求1所述的具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，其特征在于，所述控制输入电路包括三极管Q1以及三极管Q2，所述三极管Q1的基极接收外部信号的激励，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极与电源的正极VCC连接，且所述三极管Q2的发射极通过电阻R2与其基极连接，所述三极管Q2的集电极输出控制信号。3.根据权利要求1所述的具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，其特征在于，所述驱动电路包括场效应管Q5，所述场效应管Q5的栅极与控制输入电路输出的控制信号连接，所述场效应管Q5的漏极与负载电路的输出端连接，所述负载电路的输入端与电源的正极VCC连接，所述场效应管Q5的源极与采样电路的一端连接，所述采样电路的另一端接地。4.根据权利要求3所述的具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，其特征在于，所述负载电路包括负载电阻RL1，所述负载电阻RL1的输入端与电源的正极VCC连接，所述负载电阻RL1的输出端与场效应管Q5的漏极连接。5.根据权利要求3所述的具有电流限制和诊断功能的大功率低边驱动装置，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻R11，所述采样电路R11的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彬，敖德彬，刘培勋，何智盈，朱杰，熊翔，刘明鑫，尤郭城，曾华健，罗棱，
申请(专利权)人：雅安小航电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：