调节电流的监控电路制造技术

一种监测控制电路，其至少包括：感应模块，其连接至一开关，用来根据流经所述开关的电流产生一个监测信号；第一比较器，其连接至所述感应模块，用来将所述监测信号与一第一阈值相比较并根据所述监测信号与所述第一阈值的第一比较结果提供一个第一信号；第二比较器，其连接至所述感应模块，用来将所述监测信号与一第二阈值相比较并根据所述监测信号与所述第二阈值的第二比较结果提供一个第二信号和控制模块，其连接至所述第一及第二比较器，用来根据所述第一信号和所述第二信号提供一个控制信号以控制所述开关，从而对所述电流进行调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路系统和保护系统。
技术介绍
过流保护在诸如电池充电系统等许多领域被广泛应用，用来防止 系统中的电子元器件受到损害。通常的过流保护方法是检测充/放电 的电流并将其与阈值相比较。当检测到的充/放电电流超出预先设定 的水平时，系统会启动一个计时器切断该电流一段预定时间来减小或 限制该电流。如果经过该预定时间以后，该充/放电电流仍然超出阈 值范围，该充/放电电路会被关闭。如果在在预定时间之内，该充/放 电电流降至预先设定的水平之下，该充/放电电路中的控制器会继续 充/放电过程。但是，采用如前所述的传统方法时，电流可能不会有效地保持在 安全水平之内，这对电动工具来讲可能会构成问题，尤其是例如圆锯 之类的重负载工具。当执行一项重负载工作时，如果负载电流显著下降，可能产生瞬时过流情况。如果如前所述的电流切断时间选择不恰 当，该电动工具可能会突然停止工作并卡在物体当中。即使根据一个 特定情形选择了一个合适的电流切断时间，由于不同的电动工具的负 载不同，该保护系统可能会只适用于该特定情形。因此，该保护系统 的适应性不强。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种监测控制电路，其至少包 括感应模块，其连接至一开关，用来根据流经所述开关的电流产生 一个监测信号；第一比较器，其连接至所述感应模块，用来将所述监测信号与一第一阈值相比较并根据所述监测信号与所述第一阈值的第一比较结果提供一个第一信号；第二比较器，其连接至所述感应模 块，用来将所述监测信号与一第二阈值相比较并根据所述监测信号与 所述第二阈值的第二比较结果提供一个第二信号和控制模块，其连接 至所述第一及第二比较器，用来根据所述第一信号和所述第二信号提 供一个控制信号以控制所述开关，从而对所述电流进行调节。本专利技术还提供一种保护电路，其包括感应模块，其连接至一开 关，用来根据流经所述开关的电流产生一个监测信号；模式选择器， 其连接至所述感应模块，用来根据所述监测信号从至少一个正常模式 和一个保护模式中选择一个模式并产生一模式信号和控制模块，其连 接至所述模式选择器，用来根据所述模式信提供一个控制信号以控制 所述开关，其中所述开关在所述保护模式中交替导通关断，在所述正常模式中导通。本专利技术另提供一种调节电流的方法，其包括通过一个开关接收 所述电流；产生一个示意所述电流的监测电流；根据所述监测电流与 一个第一信号的第一比较结果产生一个第一信号；根据所述监测电流 与一个第二信号的第二比较结果产生一个第二信号；根据所述第一信 号及所述第二信号产生一个控制信号，用来控制所述开关从而调节所 述电流。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1是根据本专利技术一个实施例的保护电路的示意图2是根据本专利技术一个实施例的图1中保护电路中的示例性电压波形的示意图3是根据本专利技术一个包含保护电路的电池管理系统的示意图； 以及图4是根据本专利技术一个实施例的用来调节电流的方法的流程图。 具体实施例方式现在将会详细参考本专利技术实施例。虽然本专利技术将会结合具体实施 例进行说明，但是可以理解，如下说明不是意图将本专利技术限制在所列 实施例中。相反，本专利技术覆盖了所有的替代、修改和等同方式，只要这些相关技术特征包含在本专利技术随附的权利要求书定义的主旨和范围中。此外，在以下对本专利技术的详细描述中，为了提供针对本专利技术的完 全的理解，阐明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解， 没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外的一些实例中，对 于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术之主旨。本专利技术的一个实施例提供了一个保护电路用来监测和控制电流 使其在一个预定范围内。在一个实施例中，该保护电路包含一个控制 模块用来交替地开通/关断一个开关从而在电流超出预定水平时降低 该电流的平均值。控制模块可发送一个脉冲调制信号,例如脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)信号来控制开关。这样,通过调整脉冲 调制信号的占空比可以调整电流。另外，通过正确设置控制模块的频 率，例如设置PWM信号的频率，该保护电路可以适用于许多场合。 图1所示的是根据本专利技术一个实施例中一个保护电路的示意图。 保护电路100可用于监测不利情形，例如过流情形，并据此提供保护 措施。保护电路100包含一个开关，例如一个功率金属-氧化层-半导 体-场效晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET) 132， 一个感应模块，例如一个电流感应/控制模块102， 做为一个模式选择器的两个比较器104和106，以及一个控制模块 108。电流感应/控制模块102可用来产生一个监测信号，例如平均电 压信号110，对应于功率MOSFET 132中的一个电流109。控制模块108可产生一个控制信号120来控制功率MOSFET 132。在一个实施 例中，控制模块108可以是一个脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)模块用来产生一个PWM信号。图1例中所示的电流感应/控制模块102包括一个功率放大器134， 一个电容144，三个电阻142， 136和138，以及一个感应电阻140。 但是，电流感应/控制模块102可以是不局限于图1中所示例的其他 形式。感应电阻140用来将电流109转换成感应电压150。电容144 和电阻142构成低通滤波器用来根据感应电压140提供一个平均电 压。运算放大器134以及电阻136和138用来将平均电压放大为平均 电压信号110。该平均电压信号110可用来与一第一阈值和一第二阈 值相比，例如第一阈值电压112和第二阈值电压114。在一个实施例 中，第一阈值电压112大于第二阈值电压114。通过调节电阻136和 138的比值，可调节运算放大器134的增益。在一个实施例中，功率MOSFET132包含一个寄生电阻。该寄生 电阻可以用来将电流109转换为感应电压150。换言之，感应电阻140 可以被省略。功率MOSFET 132可以是其他电子器件，只要其可以实现开关的 功能并能在PWM控制信号120的作用下开通和关断。另外，控制模 块108可以产生一个模拟信号来线性控制开关132。平均电压信号110被输入至比较器104和106中。第一阈值电压 112和第二阈值电压114也被分别输入至比较器104和106中。比较 器104和106可根据平均电压信号110与第一阈值电压112或第二阈值电压114的比较结果输出一个模式信号，该模式信号可以包括第一信号116和第二信号118并可用来决定是否一个既定情形已经发生，例如，过流情形。如果是，保护电路100被切换至保护模式；如果不是，保护电路100被切换回正常模式。在一个实施例中，第一阈值电压112可用来根据电流109是否超 过一个阈值电流I,决定是否既定情形已经发生。阈值电流I,可通过下述公式(1)计算II = V—ocl/(Rsense*Ag), (1) 其中，V—ocl是第一阈值电压112， Rsense是感应电阻的阻值，Ag 是运算放大器134的增益。感应电阻可以是功率MOSFE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测控制电路，其特征在于，所述监测控制电路包括：　感应模块，其连接至一开关，用来根据流经所述开关的电流产生一个监测信号；　第一比较器，其连接至所述感应模块，用来将所述监测信号与一第一阈值相比较并根据所述监测信号与所述第一阈值 的第一比较结果提供一个第一信号；　第二比较器，其连接至所述感应模块，用来将所述监测信号与一第二阈值相比较并根据所述监测信号与所述第二阈值的第二比较结果提供一个第二信号；和　控制模块，其连接至所述第一及第二比较器，用来根据所述第一 信号和所述第二信号提供一个控制信号以控制所述开关，从而对所述电流进行调节。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：康斯坦丁布克，吴进兴，法拉维斯卢浦，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]