一种直流负载保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流负载保护电路，包括：一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；一级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接。通过负载保护电路能及时对过压、欠压、短路的异常状态做出诊断,并通过MCU单元及时关断负载，从而起到预防或消除故障及保护负载的目的,提高了设备运行的可靠性、安全性和有效性,降低了故障损失率，从而延长了设备服务期限和使用寿命。设备服务期限和使用寿命。设备服务期限和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种直流负载保护电路


[0001]本技术涉及直流负载保护
，尤其涉及一种直流负载保护电路。

技术介绍

[0002]对于现代汽车电子设备，安全性要求越来越高，车辆中各负载工作状态的实时监控显得尤为重要。传统的负载保护功能性单一，大多数负载保护电路需要在负载工作时才能进行电压/电流的检测，不便于提前排除设备故障，从而增加设备的故障风险，影响设备使用的安全性。

技术实现思路

[0003]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种直流负载保护电路。
[0004]本技术提出的一种直流负载保护电路，包括：
[0005]一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；
[0006]一级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；
[0007]限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；
[0008]二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；
[0009]二级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制二级开关单元的工作状态；
[0010]电压采集单元，用于实时检测负载供电电压，判断电压采集值是否在设定阈值范围内，实时将判断结果反馈给MCU单元；
[0011]续流单元，用于电路中电压或电流的突然消失时，为反向电动势提供耗电通路；
[0012]MCU单元，用于根据电压采集单元的反馈结果控制一级开关控制单元、二级开关控制单元的工作；
[0013]其中，所述一级开关单元的输入端与一级开关控制单元的输出端电性连接，所述一级开关单元的输出端分别与限流单元、二级开关单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输入端与二级开关控制单元的输出端电性连接，所述二级开关控制单元、一级开关控制单元的输入端与MCU单元的输出端电性连接，所述限流单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述电压采集单元的输出端与MCU单元的输入端电性连接，所述续流单元的输出端与负载电性连接。
[0014]优选地，还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与电源输入电性连接，所述第一滤波单元的另一端与一级开关单元的输入端电性连接；
[0015]所述第二滤波单元的一端与电压采集单元的输出端电性连接，所述第二滤波单元
的另一端与MCU单元的输入端电性连接。
[0016]优选地，所述一级开关单元包括场效应管Q1，所述一级开关控制单元包括场效应管Q3、电阻R5、电阻R6。
[0017]优选地，所述场效应管Q1的栅极G通过电阻R3与场效应管Q3的漏极D电性连接，所述场效应管Q1的源极S通过电阻R2与场效应管Q1的栅极G电性连接，所述场效应管Q3的源极S接地，所述场效应管Q3的栅极G分别与电阻R5、电阻R6的一端电性连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R5的另一端与MCU单元的输入端电性连接。
[0018]优选地，所述限流单元包括电阻R1，所述二级开关单元包括场效应管Q2、电阻R4、电阻R9，所述二级开关控制单元包括场效应管Q4、电阻R11、电阻R12。
[0019]优选地，所述场效应管Q2的栅极G通过电阻R9与场效应管Q4的漏极D电性连接，所述场效应管Q2的源极S分别与电阻R1和电阻R4的一端电性连接，所述场效应管Q2的漏极D与电阻R1的另一端电性连接，所述电阻R4和场效应管Q2的栅极G电性连接，所述场效应管Q4的栅极G分别与电阻R11、电阻R12的一端电性连接，所述电阻R11的另一端与MCU单元的输入端电性连接，所述电阻R12的另一端接地，所述场效应管Q4的源极接地。
[0020]优选地，所述电压采集单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R10,所述续流单元包括二极管D1和电容C3。
[0021]优选地，所述电阻R7、电阻R8、电阻R10共端，所述电阻R7的一端分别与二极管D1的负极、电容C3的一端电性连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R8的另一端分别与第二滤波单元和MCU单元的输入端电性连接，所述二极管D1的负极接地，所述电容C3的另一端接地。
[0022]本技术中，所提出的直流负载保护电路，负载工作前与工作中负载保护电路实时采集负载电压并反馈给MCU单元，MCU单元判断采集值是否在设定阈值范围内，从而判定是否过压、欠压、短路，当检测到任何一种异常情况，通过MCU单元引脚输出高低电平控制两级开关电路通断，快速关断负载电压，从而起到负载保护作用。通过负载保护电路能及时对过压、欠压、短路的异常状态做出诊断,并通过MCU单元及时关断负载，从而起到预防或消除故障及保护负载的目的,提高了设备运行的可靠性、安全性和有效性,降低了故障损失率，从而延长了设备服务期限和使用寿命。
附图说明
[0023]图1为本技术提出的一种直流负载保护电路的整体硬件架构的结构示意图；
[0024]图2为本技术提出的一种直流负载保护电路的内部硬件架构的结构示意图；
[0025]图3为本技术提出的一种直流负载保护电路的内部电路的结构示意图。
具体实施方式
[0026]参照图1
‑
2，本技术提出的一种直流负载保护电路，包括：
[0027]一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；
[0028]一级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；
[0029]限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；
[0030]二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；
[0031]二级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制二级开关单元的工作状态；
[0032]电压采集单元，用于实时检测负载供电电压，判断电压采集值是否在设定阈值范围内，实时将判断结果反馈给MCU单元；
[0033]续流单元，用于电路中电压或电流的突然消失时，为反向电动势提供耗电通路；
[0034]MCU单元，用于根据电压采集单元的反馈结果控制一级开关控制单元、二级开关控制单元的工作；
[0035]其中，一级开关单元的输入端与一级开关控制单元的输出端电性连接，一级开关单元的输出端分别与限流单元、二级开关单元的输入端电性连接，二级开关单元的输入端与二级开关控制单元的输出端电性连接，二级开关控制单元、一级开关控制单元的输入端与MCU单元的输出端电性连接，限流单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，二级开关单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，电压采集单元的输出端与MCU单元的输入端电性连接，续流单元的输出端与负载电性连接。
[0036]需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流负载保护电路，其特征在于，包括：一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；一级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；二级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制二级开关单元的工作状态；电压采集单元，用于实时检测负载供电电压，判断电压采集值是否在设定阈值范围内，实时将判断结果反馈给MCU单元；续流单元，用于电路中电压或电流的突然消失时，为反向电动势提供耗电通路；MCU单元，用于根据电压采集单元的反馈结果控制一级开关控制单元、二级开关控制单元的工作；其中，所述一级开关单元的输入端与一级开关控制单元的输出端电性连接，所述一级开关单元的输出端分别与限流单元、二级开关单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输入端与二级开关控制单元的输出端电性连接，所述二级开关控制单元、一级开关控制单元的输入端与MCU单元的输出端电性连接，所述限流单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述电压采集单元的输出端与MCU单元的输入端电性连接，所述续流单元的输出端与负载电性连接。2.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与电源输入电性连接，所述第一滤波单元的另一端与一级开关单元的输入端电性连接；所述第二滤波单元的一端与电压采集单元的输出端电性连接，所述第二滤波单元的另一端与MCU单元的输入端电性连接。3.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述一级开关单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兴国，郭舒琪，宋亮，胡庆节，卢军义，程林，
申请(专利权)人：安徽中科中涣智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：