数字量输出模块制造技术

本公开的实施例涉及一种数字量输出模块，包括动态自锁保护单元，被配置为根据动态自锁控制信号以及反馈电压输入端的电压调节保护信号的电压；输出单元，包括：输出MOS管，栅极被配置为接收数字量控制信号以及保护信号，漏极与数字量输出模块的输出端电连接，输出MOS管被配置为当保护信号被使能时而被截止。该模块能够在数字量输出模块输出的电流大于预定电流阈值时，使得输出MOS管进入关闭且锁定状态，该模块能够在输出MOS管锁定状态下自主退出锁定状态，该模块通过控制MOS管的锁定及退出锁定两种形态，从而实现动态调整的过程，该过程有效降低MOS管在过流时所承受的功率，该模块还具备完整的断线以及短路检测能力。还具备完整的断线以及短路检测能力。还具备完整的断线以及短路检测能力。

【技术实现步骤摘要】
数字量输出模块


[0001]本公开的实施例总体涉及脉冲
，并且更具体地涉及一种数字量输出模块。

技术介绍

[0002]数字量输出系统（包括但不限于高边数字量输出系统）在PLC（可编程逻辑控制器）中应用广泛。传统的数字量输出系统中保护机制不完善，例如当负载电流过高或者负载发生短路时，难以及时有效地对数字量输出系统进行保护，因而导致数字量输出系统被损坏。
[0003]综上，当负载电流过高或者负载发生短路时，难以及时有效地对数字量输出系统进行保护。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本公开提供了一种数字量输出模块，能够在数字量输出模块输出的电流大于预定电流阈值时，使得输出MOS管进入关闭且锁定状态，该数字量输出模块能够在输出MOS管锁定状态下自主退出锁定状态，该数字量输出模块通过控制MOS管的锁定及退出锁定两种形态，从而实现动态调整的过程，该过程有效降低MOS管在过流时所承受的功率，该数字量输出模块还具备完整的断线以及短路检测能力。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种数字量输出模块。该数字量输出模块包括：动态自锁保护单元，被配置为根据动态自锁控制信号以及反馈电压输入端的电压调节保护信号的电压，反馈电压输入端与输出MOS管的源极电连接，动态自锁控制信号为PWM信号；输出单元，包括：输出MOS管，输出MOS管的栅极被配置为接收数字量控制信号以及动态自锁保护单元所输出的保护信号，输出MOS管的漏极与所述数字量输出模块的输出端电连接，输出MOS管被配置为当保护信号被使能时而被截止，以及当保护信号未被使能并且数字量控制信号被使能时而被导通。
[0006]在一些实施例中，动态自锁控制信号处于被使能状态的占空比被配置为控制输出MOS管被退出锁定状态的速度，其中输出MOS管被退出锁定状态的速度与动态自锁控制信号处于被使能状态的占空比的大小正相关。
[0007]在一些实施例中，该数字量输出模块还包括：控制单元，被配置为生成动态自锁控制信号，动态自锁保护单元，还包括：动态自锁控制端，被配置为接收动态自锁控制信号；以及保护信号输出端，被配置为输出保护信号。
[0008]在一些实施例中，动态自锁保护单元还包括：第一三极管，第一三极管的基极分别与第三电阻的一端以及第六电阻的一端电连接，第一三极管的发射极与第一电阻的一端电连接，第一三极管的集电极与第二电阻的一端以及保护信号输出端电连接；第一电阻, 第一电阻的另一端与电源端电连接；第三电阻，第三电阻的另一端与锁定MOS管的漏极电连接；第六电阻，第六电阻的另一端与反馈电压输入端电连接；第二电阻，第二电阻的另一端分别与锁定MOS管的栅极、第四电阻的一端以及第一电容的一端电连接；锁定MOS管，锁定
MOS管的源极与接地端电连接；第一电容，第一电容的另一端与接地端电连接，以及第四电阻，第四电阻的另一端与接地端电连接。
[0009]在一些实施例中，该数字量输出模块还包括断线检测单元，断线检测单元包括：第二三极管，第二三极管的发射极与输出MOS管的源极电连接，第二三极管的基极与第八电阻的一端电连接，第二三极管的集电极与第九电阻的一端电连接，第二三极管的集电极被配置为输出断线检测结果信号；第八电阻，第八电阻的另一端与输出MOS管的漏极电连接；以及第九电阻，第九电阻的另一端与接地端电连接。
[0010]在一些实施例中，控制单元还被配置为：使得数字量控制信号被使能，并维持预定时长，预定时长小于或者等于与数字量输出模块的输出端电连接的外部负载的负载响应时间的一半；确定保护信号输出端的电平状态；以及根据保护信号输出端的电平状态确定与数字量输出模块的输出端电连接的外部负载是否短路。
[0011]在一些实施例中，控制单元还被配置为：在输出MOS管处于导通状态时，确定保护信号输出端的电平状态，以及根据保护信号输出端的电平状态确定与数字量输出模块的输出端电连接的外部负载是否短路。
[0012]在一些实施例中，该数字量输出模块还包括：第一二极管，第一二极管的正极与第一三极管的集电极电连接，第一二极管的负极与输出MOS管的栅极电连接。
[0013]在一些实施例中，输出单元还包括：第十电阻，第十电阻的一端与输出MOS管的源极电连接，第十电阻的另一端与电源端电连接；以及第七电阻，第七电阻的一端与输出MOS管的栅极电连接，第七电阻的另一端被配置为接收数字量控制信号。
[0014]在一些实施例中，该数字量输出模块还包括：第二二极管，第二二极管的正极与输出MOS管的漏极电连接，第二二极管的负极作为所述数字量输出模块的输出端。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素。
[0017]图1示出了本公开的实施例的数字量输出模块的方框示意图。
[0018]图2示出了本公开的实施例的数字量输出模块的局部的电路示意图。
[0019]图3示出了本公开的实施例的动态自锁控制信号与输出MOS管的栅极电压的波形示意图。
[0020]图4示出了本公开的实施例的数字量输出模块的局部的电路示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0022]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非
特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0023]如前文所描述，传统的数字量输出系统中保护机制不完善，例如当负载电流过高或者负载发生短路时，难以及时有效地对数字量输出系统进行保护，因而导致数字量输出系统被损坏。
[0024]为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的示例实施例提出了一种数字量输出模块方案。在本公开方案中，动态自锁保护单元被配置为根据动态自锁控制信号以及反馈电压输入端的电压调节保护信号的电压，因此，当数字量输出模块输出的电流大于预定电流阈值时，使得输出MOS管截止从而进入锁定保护状态；在此基础上，动态自锁控制单元还可以响应于被使能的动态自锁控制信号而使得保护信号未被使能，从而使得输出MOS管自动退出锁定保护状态，具体地，该数字量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字量输出模块，其特征在于，包括：动态自锁保护单元，被配置为根据动态自锁控制信号以及反馈电压输入端的电压调节保护信号的电压，反馈电压输入端与输出MOS管的源极电连接，动态自锁控制信号为PWM信号；输出单元，包括：输出MOS管，输出MOS管的栅极被配置为接收数字量控制信号以及动态自锁保护单元所输出的保护信号，输出MOS管的漏极与所述数字量输出模块的输出端电连接，输出MOS管被配置为当保护信号被使能时而被截止，以及当保护信号未被使能并且数字量控制信号被使能时而被导通。2.根据权利要求1所述的数字量输出模块，其特征在于，动态自锁控制信号处于被使能状态的占空比被配置为控制输出MOS管被退出锁定状态的速度，其中输出MOS管被退出锁定状态的速度与动态自锁控制信号处于被使能状态的占空比的大小正相关。3. 根据权利要求1所述的数字量输出模块，其特征在于，还包括：控制单元，被配置为生成动态自锁控制信号，动态自锁保护单元，还包括：动态自锁控制端，被配置为接收动态自锁控制信号；以及保护信号输出端，被配置为输出保护信号。4.根据权利要求2所述的数字量输出模块，其特征在于，动态自锁保护单元还包括：第一三极管，第一三极管的基极分别与第三电阻的一端以及第六电阻的一端电连接，第一三极管的发射极与第一电阻的一端电连接，第一三极管的集电极与第二电阻的一端以及保护信号输出端电连接；第一电阻, 第一电阻的另一端与电源端电连接；第三电阻，第三电阻的另一端与锁定MOS管的漏极电连接；第六电阻，第六电阻的另一端与反馈电压输入端电连接；第二电阻，第二电阻的另一端分别与锁定MOS管的栅极、第四电阻的一端以及第一电容的一端电连接；锁定MOS管，锁定MOS管的源极与接地端电连接；第一电容，第一电容的另一端与接地端电连接，以及第四电阻，第四电阻的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：严传续，林宗都，解群眺，刘振冲，
申请(专利权)人：上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：