制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路、保护方法技术

本发明专利技术公开了一种制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路、保护方法，在MOSFET管的源极串联采样保护电阻至电路电源地，采样保护电阻两端压降接入至运算放大器输入两端，运算放大器输出端接入至三极管基极，三极管集电极与MOSFET管的栅极电连接，三极管发射极与电路电源地电连接；形成制动电阻短路时利用采样保护电阻两端压降迅速导通三极管集电极与发射极，实现迅速拉低MOSFET管栅极电压，进而实现保护关断MOSFET管不被损坏。当制动电阻损坏而内部短路且MCU将MOS管导通时，新增电路检测到大电流而自动将MOS管关断不会损坏。用户只要更换制动电阻后，驱动器又自动恢复能正常工作，维护简单便捷。护简单便捷。护简单便捷。

【技术实现步骤摘要】
制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路、保护方法


[0001]本专利技术涉及一种行走电机驱动器，尤其是涉及一种使用于电动车上行走电机驱动器控制用的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路的方法和策略。

技术介绍

[0002]随着电动车产业的发展，应用于电动车上的行走电机驱动器需求也跟随增加，现有行走电机驱动器制动电阻电路通常是通过MCU控制MOSFET管即MOSFETQ10(见图1所示Q10)的通断(本专利技术专利主题名称中将MOSFET管简称为MOS管)，进而控制制动电阻是否工作。然而当制动电阻长时间工作后，万一制动电阻出现内部短路现象，这时流经MOSFETQ10的电流就会变得很大，甚至是达到几百甚至几千安培，由此使得MOSFETQ10将造成不可逆转的损坏。最终导致行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器，由此也会给用户造成很大的麻烦，降低用户使用体验。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决现有电动车行走电机驱动器制动电阻电路存在着容易因制动电阻出现内部短路现象而导致流经MOSFET管电流变得很大，甚至是造成损坏MOSFET管，最终导致行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器，由此也会给用户造成很大的麻烦等现状而提供的一种可以在制动电阻出现短路故障时，迅速拉低MOSFET管栅极电压，从而实现迅速关断MOSFET管来达到迅速有效保护MOSFET管的作用，在制动电阻恢复正常后或更换制动电阻后，MOSFET管又可自动恢复正常工作，从而实现无需将整个行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路、保护方法。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，包括MOSFET管及由其构成的制动电阻电路，其特征在于：在MOSFET管的源极串联采样保护电阻至电路电源地，采样保护电阻两端压降接入至运算放大器输入两端，运算放大器输出端接入至三极管基极，三极管集电极与MOSFET管的栅极电连接，三极管发射极与电路电源地电连接；形成制动电阻短路时利用采样保护电阻两端压降迅速导通三极管集电极与发射极，实现迅速拉低MOSFET管栅极电压，进而实现保护关断MOSFET管不被损坏。可以在制动电阻出现短路故障时，迅速拉低三极管集电极与发射极之间电压，进而迅速拉低MOSFET管栅极电压，从而实现迅速关断MOSFET管来达到迅速有效保护MOSFET管的作用，在制动电阻恢复正常后或更换制动电阻后，MOSFET管又可自动恢复正常工作，从而实现无需将整个行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器。
[0005]作为优选，所述的采样保护电阻采用PCB上的铜箔作为采样保护电阻，采样保护电阻阻值采用为毫欧级别电阻值。降低采样保护电阻电阻率，提高瞬间拉低MOSFET管栅极电压关断MOSFET管可靠有效性，提高PCB板上的铜箔使用安全可靠有效性，可以做的铜箔面积
较大，不易被完全损坏，提高采样保护电阻的保护使用寿命可靠有效性。同时采用PCB铜箔电阻作为采样电阻大大节省了新增电路的成本，无需单独使用高成本的功率电阻。
[0006]作为优选，所述的采样保护电阻为第179电阻，采样保护电阻一端串联第1电阻后接入至运算放大器正输入端，采样保护电阻另一端串联第2电阻后接入至运算放大器负输入端，同时采样保护电阻另一端与电路电源地电连接，运算放大器负输入端串联第3电阻后与运算放大器输出端电连接，运算放大器输出端串联第4电阻后与第43三极管基极电连接，第43三极管集电极与第10MOSFET的栅极电连接，第10MOSFET的源极串联采样保护电阻至电路电源地。提高瞬间拉低MOSFET管栅极电压关断MOSFET管可靠有效性。
[0007]作为优选，所述的运算放大器采用型号为GS8052。提高运算放大简单便捷可靠有效性。
[0008]作为优选，所述的采样保护电阻阻值采用为0.01R，也即0.01Ω。提高瞬间拉低MOSFET管栅极电压关断MOSFET管可靠有效性，
[0009]作为优选，所述的采样保护电阻采用PCB上的铜箔宽度尺寸为60～100mil，长度尺寸为3～10mm，厚度尺寸为1～2oz。降低采样保护电阻电阻率，提高瞬间拉低MOSFET管栅极电压关断MOSFET管可靠有效性，提高PCB板上的铜箔使用安全可靠有效性，可以做的铜箔面积较大，不易被完全损坏，提高采样保护电阻的保护使用寿命可靠有效性。
[0010]作为优选，所述的第43三极管采用型号为SS8050的NPN三极管。提高三极管选用简单有效性。
[0011]作为优选，所述的制动电阻与制动电路采用快捷拆卸式电连接结构。提高制动电阻故障后的及时拆卸更换维护便捷简单有效性。
[0012]本专利技术申请的另一个专利技术目的在于提供一种制动电阻电路中自动保护MOS管的保护方法，其特征在于：保护如下保护方法策略
[0013]A1.采用制动电阻电路本身PCB板上的铜箔来做MOSFET管采样保护电阻，形
[0014]成上述技术方案之一所述的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路；
[0015]A2.当制动电阻没有短路时，制动电阻电路中的MOSFET管开通后，流经MOSFET管的电流在允许范围之内，此时采样保护电阻两端的压降也小，运算放大器输出的电压不足以打开三极管，MOSFET管就能保持正常开通状态；
[0016]A3.当制动电阻损坏而内部短路时，如果将制动电阻电路中的MOSFET管导通，
[0017]此时因为制动电阻电路中的MOSFET管内阻和PCB铜箔制成的采样保护电阻都很小，只有毫欧级别，因而电流很大，这时PCB铜箔制成的采样保护电阻两端的电压迅速上升，进而三极管的集电极和发射极之间也会迅速导通，从而MOSFET管的栅极电压也迅速拉低，MOSFET管也跟随迅速关断而不会损坏；
[0018]A4.更换制动电阻后，制动电阻电路又能恢复成上述A2步骤状态。
[0019]注：制动电阻与制动电路采用可快捷拆卸式电连接方式，制动电动可以设在整个制动电阻电路的封装包装外部。
[0020]保护方法迅速高效，制动电阻发生短路故障现象时迅速自动关断MOSFET管，迅速有效的保护了整个制动电阻电路的使用安全可靠有效性，仅需简单更换制动电阻，无需整个行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器。
[0021]本专利技术的有益效果是：可以在制动电阻出现短路故障时，迅速拉低三极管集电极
与发射极之间电压，进而迅速拉低MOSFET管栅极电压，从而实现迅速关断MOSFET管来达到迅速有效保护MOSFET管的作用，在制动电阻恢复正常后或更换制动电阻后，MOSFET管又可自动恢复正常工作，从而实现无需将整个行走电机驱动器必须拿回厂家进行维修或者是直接更换整个行走电机驱动器。提升产品整体品质，极大程度上提升用于使用体验，提高产品市场竞争力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，包括MOSFET管及由其构成的制动电阻电路，其特征在于：在MOSFET管的源极串联采样保护电阻至电路电源地，采样保护电阻两端压降接入至运算放大器输入两端，运算放大器输出端接入至三极管基极，三极管集电极与MOSFET管的栅极电连接，三极管发射极与电路电源地电连接；形成制动电阻短路时利用采样保护电阻两端压降迅速导通三极管集电极与发射极，实现迅速拉低MOSFET管栅极电压，进而实现保护关断MOSFET管不被损坏。2.按照权利要求1所述的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，其特征在于：所述的采样保护电阻采用PCB上的铜箔作为采样保护电阻，采样保护电阻阻值采用为毫欧级别电阻值。3.按照权利要求1所述的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，其特征在于：所述的采样保护电阻为第179电阻，采样保护电阻一端串联第1电阻后接入至运算放大器正输入端，采样保护电阻另一端串联第2电阻后接入至运算放大器负输入端，同时采样保护电阻另一端与电路电源地电连接，运算放大器负输入端串联第3电阻后与运算放大器输出端电连接，运算放大器输出端串联第4电阻后与第43三极管基极电连接，第43三极管集电极与第10MOSFET的栅极电连接，第10MOSFET的源极串联采样保护电阻至电路电源地。4.按照权利要求1所述的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，其特征在于：所述的运算放大器采用型号为GS8052。5.按照权利要求1所述的制动电阻电路中自动保护MOS管的保护电路，其特征在于：所述的采样保护电阻阻值采用为0.01R，也即0.01Ω。6.按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓韩，吴晓峰，杜姗，
申请(专利权)人：浙江联宜电机有限公司，
类型：发明
国别省市：