[发明专利]一种过流检测及保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及过流保护技术领域，尤其涉及一种过流检测及保护电路。

背景技术

功率管如金属-氧化层-半导体-场效应晶体管MOSFET由于具有输入阻抗大、导通压降小等诸多优点而被应用于驱动电路中。然而，当流经MOSFET的电流过大时，由于其内阻的存在，会导致功率过大而损坏器件。

针对上述问题，现有技术通常采用如下解决方案：电流检测电路检测流经MOSFET的电流，电流检测电路检测的电流超出一设定值时，向微控制单元（Micro Control Unit，MCU）发送过流信号，MCU接收到过流信号后将MOSFET关断。

发明人在实现本发明创造的过程中发现：从MCU接收到过流信号到执行关断操作需要一段时间，在这段时间里，由于电流过大，可能已经导致驱动器件MOSFET损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种过流检测及保护电路，用以解决现有技术中从MCU接收到过流信号到执行关断操作需要一段时间，在这段时间里，由于电流过大，可能已经导致驱动器件MOSFET损坏的问题，其技术方案如下：

一种过流检测及保护电路，包括：驱动单元、采样单元、信号产生单元、关闭单元和保持单元，其中：

所述驱动单元，用于驱动负载电路；

所述采样单元，用于采集所述负载电路回路中的电流；

所述信号产生单元，用于当所述负载电路回路中的电流大于预设值时，产生过流信号；

关闭单元，用于在接收到所述过流信号时，关闭所述驱动单元；

保持单元，用于保持所述驱动单元的关闭状态，直至接收到MCU发送的开启所述驱动单元的控制信号。

其中，所述驱动单元为功率管。

优选的，所述功率管为N沟道场效应管；

所述N沟道场效应管的漏极与所述负载电路连接，所述N沟道场效应管的源极与所述采样单元连接，所述N沟道场效应管的栅极与所述关闭单元连接。

其中，所述采样电路为采样电阻；

所述采样电阻的第一端与所述N沟道场效应管的源极连接，所述采样电阻的第二端接地。

其中，所述信号产生单元为比较器；

所述比较器的正相输入端与基准电压源连接，输入基准电压Vref，所述比较器的负相输入端输入所述采样电阻上的电压，所述比较器的输出端与所述关闭单元连接，所述比较器的输出端还与所述MCU的输入管脚连接。

其中，所述关闭单元为与门电路；

所述与门电路的第一输入端与所述比较器的输出端连接，所述与门电路的第二输入端与所述MCU的第一输出管脚连接，所述与门电路的输出端与所述N沟道场效应管的栅极连接。

其中，所述保持单元包括：NPN型晶体管、PNP型晶体管、第一限流电阻、第二限流电阻、下拉电阻、第一分压电阻和第二分压电阻；

所述NPN型晶体管的基极与所述第一限流电阻的第一端连接，所述NPN型晶体管的发射极与所述下拉电阻的第一端连接，所述NPN型晶体管的集电极与电源连接，输入电源电压V_CC；所述第一限流电阻的第二端与所述MCU的第二输出管脚连接，输入所述MCU的第二控制信号；所述下拉电阻的第二端接地；

所述PNP型晶体管的基极与所述第二限流电阻的第一端连接，所述PNP型晶体管的发射极与所述NPN型晶体管的发射极连接，所述PNP型晶体管的集电极与所述第一分压电阻的第一端连接；所述第二限流电阻的第二端与所述比较器的输出端连接；所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接；所述第二分压电阻的第一端还与所述比较器的负相输入端连接，所述第二分压电阻的第二端与所述采样电阻的第一端连接。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明提供的过流检测及保护电路中，驱动单元驱动负载电路，采样单元采集负载电路回路中的电流，当负载电路回路中的电流大于预设值时，信号产生单元产生过流信号，过流信号使关闭单元将驱动单元关闭，当驱动单元关闭时，保持单元将驱动单元的关闭状态锁定。本发明提供的过流检测及保护电路在检测到负载电路回路中的电流大于预设值，能快速关闭驱动单元并锁定关闭状态，从而达到对电路的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。