一种高边驱动电路制造技术

一种高边驱动电路，包括电平转换单元、放大单元、驱动单元和反馈单元，电平转换单元、放大单元和驱动单元依次电相连，反馈单元分别与电平转换单元和驱动单元相连，驱动单元还与负载的一端相连，负载的另一端接地，其中所述电平转换单元接收并将控制单元发送的控制信号和反馈单元反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元进行放大后在驱动单元与地短路时使驱动单元停止驱动负载工作。本实用新型专利技术的高边驱动电路的驱动单元在不需要采用自身具有对地短路保护功能的昂贵的智能功率驱动芯片的前提下，也能保证驱动单元出现与地直接短接的情况时及时有效的关断驱动单元，从而避免驱动单元被烧坏。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种高边驱动电路
本技术涉及高边驱动领域，具体涉及一种高边驱动电路。
技术介绍
目前，用于驱动负载(如车辆上的点火线圈、喷油器以及各种阀门、继电器等)的高边驱动电路，高边驱动电路的驱动单元与负载相连，负载的低边接地，由于驱动单元不可避免会出现与负载的低边直接短接的情况，因而将可能使得驱动单元被烧毁。为了解决上述高边驱动电路所存在的上述技术问题，高边驱动电路多采用智能功率驱动芯片，该智能功率驱动芯片自身具有对地短路保护功能，但由于其价格昂贵且采购周期长，难以满足批量生产和低成本控制要求，而且，由于该智能功率驱动芯片内部集成故障诊断电路，部分模块驱动芯片封装较大且散热效果较差，因此在研发阶段需充分考虑PCB 布局以满足散热性的要求，大大延长了研发周期。
技术实现思路
本技术为解决现有高边驱动电路存在的上述技术问题，提供了一种高边驱动电路。本技术的技术方案是一种高边驱动电路，包括电平转换单元、放大单元、驱动单元和反馈单元，所述电平转换单元、放大单元和驱动单元依次电相连，所述反馈单元分别与电平转换单元和驱动单元相连，所述驱动单元还与负载的一端相连，所述负载的另一端接地，其中，所述电平转换单元接收并将控制单元发送的控制信号和反馈单元反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元进行放大后在驱动单元与地短路时使驱动单元停止驱动负载工作。进一步，所述驱动单元包括具有第一极、第二极以及第三极的第一开关管，所述第一开关管的第一极与放大单元相连，所述第一开关管的第二极分别与反馈单元和负载相连，所述第一开关管的第三极与第一电源相连。进一步，所述驱动单元还包括第六电阻和第二电容，所述第六电阻连接于放大单元和第一开关管的第一极之间，所述第二电容连接于第一开关管的第一极和地之间。进一步，所述反馈单元包括第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电阻的一端与负载的另一端相连，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端以及二极管的阴极相连，二极管的阳极分别与负载的一端以及驱动单元相连，所述第二电阻的另一端与电平转换单元相连。进一步，所述反馈单元还包括第七电阻，所述第七电阻串接在第二电阻的另一端和地之间。进一步，所述反馈单元还包括第三电容，所述第三电容串接在第二电阻的另一端和地之间。进一步，所述电平转换单元包括同或门、与非门、第四电阻和第一电容，所述同或门的第一输入端接收控制单元发送的控制信号，同或门的第二输入端接收反馈单元的反馈信号，同或门的输出端经过第四电阻与与非门的第一输入端相连，所述与非门的第二输入端接收控制单元发送的控制信号，与非门的第一输入端还通过第一电容接地，所述与非门的输出端与放大单元相连。进一步，所述电平转换单元还包括第五电阻，所述与非门的第二输入端通过第五电阻接地。进一步，所述放大单元包括第二开关管、第三电阻和第八电阻，所述第二开关管具有第一极、第二极以及第三极，所述电平转换单元通过第八电阻与第二开关管的第一极相连，第二开关管的第二极接地，第二开关管的第三极分别与第三电阻的一端以及驱动单元相连，所述第三电阻的另一端与第二电源相连。采样上述技术方案的高边驱动电路，所述电平转换单元接收并将控制单元发送的控制信号和反馈单元反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元进行放大后在驱动单元与地短路时使驱动单元停止驱动负载工作，使得本技术的高边驱动电路的驱动单元在不需要采用自身具有对地短路保护功能的昂贵的智能功率驱动芯片的前提下，也能保证驱动单元出现与地直接短接的情况时及时有效的关断驱动单元， 从而避免驱动单元被烧坏，因此，本技术的低边驱动单元可以采用结构简单的电路或芯片实现，即封装小，散热效果好，有效减少了 PCB设计人员的工作量，缩短了研发周期。附图说明图I为本技术高边驱动电路提供的一实施例的结构图。图2为本技术闻边驱动电路提供的一实施例的具体电路图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图I所示的一实施例的高边驱动电路，包括电平转换单元2、放大单元3、驱动单元4和反馈单元6,所述电平转换单元2、放大单元3和驱动单元4依次电相连,所述反馈单元6分别与电平转换单元2和驱动单元3相连，所述驱动单元3还与负载5的一端相连，所述负载5的另一端接地，其中，所述电平转换单元2接收并将控制单元I发送的控制信号和反馈单元6反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元3进行放大后在驱动单元4 与地短路时使驱动单元4停止驱动负载5工作。可以理解的是，正常情况下，所述电平转换单元2接收并将控制单元I发送的控制信号和反馈单元6反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元 3进行放大后通过驱动单元4驱动负载5是否工作，其具体工作原理可参见以下图2所示实施例的工作原理，在此不做介绍。具体实施中，所述驱动单元4包括具有第一极、第二极以及第三极的第一开关管，所述第一开关管的第一极与放大单元3相连，所述第一开关管的第二极分别与反馈单元6 和负载5相连，所述第一开关管的第三极与第一电源相连。优选地，该驱动单元4还包括第六电阻和第二电容，所述第六电阻连接于放大单元和第一开关管的第一极之间，所述第二电容连接于第一开关管的第一极和地之间，目的是用于减少第一开关管自身特性所造成的开关损耗，提升开关管工作效率。具体实施中，所述反馈单元6包括第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电阻的一端与负载5的另一端相连,第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端以及二极管的阴极相连，二极管的阳极分别与负载5的一端以及驱动单元4相连，所述第二电阻的另一端与电平转换单元2相连。优选地，所述反馈单元6还包括第七电阻，所述第七电阻串接在第二电阻的另一端和地之间，该第七电阻与第二电阻构成分压电路，用于消除外界环境对同或门的2脚接收的信号所产生的干扰。进一步优选地，所述反馈单元6还包括第三电容，所述第三电容串接在第二电阻的另一端和地之间，用于消除负载5工作状态切换时所产生的干扰，保证电平转换单元2不会误动作。具体实施中，所述电平转换单元2包括同或门、与非门、第四电阻和第一电容，所述同或门的第一输入端接收控制单元I发送的控制信号，同或门的第二输入端接收反馈单元6的反馈信号，同或门的输出端经过第四电阻与与非门的第一输入端相连，所述与非门的第二输入端接收控制单元I发送的控制信号，与非门的第一输入端还通过第一电容接地，所述与非门的输出端与放大单元3相连。优选地，所述电平转换单元2还包括第五电阻， 所述与非门的第二输入端通过第五电阻接地，当控制单元I初始上电(即没有发送控制信号)时，由于与非门的第二输入端接有第五电阻(也称下拉电阻)的作用，使得与非门的第二输入端为低电平，从而关断了驱动单元4，即进一步确保了高边驱动电路处于不工作状态， 达到安全的目的。具体实施中，所述放大单元3包括第二开关管、第三电阻和第八电阻，所述第二开关管具有第一极、第二极以及第三极，所述电平转换单元通过第八电阻与第二开关管的第一极相连，第二开关管的第二极接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高边驱动电路，?其特征在于，包括电平转换单元、放大单元、驱动单元和反馈单元，所述电平转换单元、放大单元和驱动单元依次电相连，所述反馈单元分别与电平转换单元和驱动单元相连，所述驱动单元还与负载的一端相连，所述负载的另一端接地，其中，所述电平转换单元接收并将控制单元发送的控制信号和反馈单元反馈的反馈信号进行逻辑运算后输出电平信号，该电平信号经放大单元进行放大后在驱动单元与地短路时使驱动单元停止驱动负载工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：耿其贵，唐志，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：