[实用新型]一种具有过流保护功能的功率器件电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子电路领域，尤其涉及一种具有过流保护功能的功率器件电路。

背景技术

很多电子设备都有额定电流，超过额定电流，设备会有烧毁的危险。为了保护电子设备，人们需要设计过流保护电路。当设备中的电流超过额定电流时，过流保护电路会切断设备信号来保护设备。

PWM(pulse width modulation，脉冲宽度调制)是利用未处理的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效地技术，因其控制简单、灵活、动态相应好等优点，广泛应用在测量、通信、功率控制与变换等许多领域中。

现有的具有过流保护功能的功率器件电路包括控制芯片、功率器件回路、功率器件驱动电路。控制芯片发送PWM信号给功率器件驱动电路，驱动功率器件驱动电路；功率驱动电路发送驱动信号DRIVE给功率器件回路，驱动功率器件回路。此时功率器件电路主要采用“软件”关断的方式，即通过控制芯片检测电流采样信号与设定值进行比较的结果。当电流采样信号超过设定值时，控制芯片关断PWM信号的输出，达到保护功率器件的目的。但是，当控制芯片失效、故障或者程序运行发生故障时，功率器件电路的过流保护功能会失效，进而导致设备过流烧毁。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种具有过流保护功能的功率器件电路，通过巧妙的电路设计实现“硬件”关断，避免了控制芯片失效、故障或者程序运行发生故障导致的功率器件电路过流保护功能失效。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种具有过流保护功能的功率器件电路，包括功率器件回路、功率器件驱动电路、控制芯片；所述控制芯片发送PWM信号给功率器件驱动电路；所述功率器件驱动电路发送驱动信号DRIVE给功率器件回路；其特征在于：

所述功率器件电路还包括电流采样电路、运算放大电路、比较电路A、比较电路B；所述电流采样电路采集功率器件回路的电流，发送电流采样信号给运算放大电路；所述运算放大电路放大电流采样信号，并将放大后的电流采样信号分别发送给控制芯片、比较电路A、比较电路B；

所述控制芯片将放大后的电流采样信号与控制芯片的设定值进行比较，控制PWM信号的输出和关断；所述比较电路A将放大后的电流采样信号与比较电路A的设定值进行比较，同时采用控制芯片检测比较电路A的比较结果，控制PWM信号的输出和关断；所述比较电路B将放大后的电流采样信号与比较电路B的设定值进行比较，并将比较结果发送给控制芯片的PWM输出端，控制PWM信号的电平。

进一步地，所述电流采样电路采样电阻R4，将采集功率器件回路的电流转换成采集采样电阻R4两端的电压。

进一步地，所述运算放大电路包括运算放大器、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C2、电容C3；所述电阻R5的一端与采样电阻R4的一端连接，另一端与运算放大器的同相输入端连接；所述采样电阻R4与电阻R5的公共端接地；所述采样电阻R4的另一端与电阻R6的一端连接；所述电阻R6的另一端与运算放大器的反相输入端连接；所述电阻R9的一端与运算放大器的反相输入端连接，另一端与运算放大器的输出端连接；所述电阻R5、电阻R6以及电阻R9的数值比例关系决定运算放大器的放大倍数；

所述电阻R7的一端与电阻R8的一端连接，另一端与电源连接；所述电阻R8的另一端接地；所述电阻R7和电阻R8的公共端与运算放大器的同相输入端连接；所述电容C2与电容C3并联，一端与运算放大器接电源的一个供电电源端连接，另一端接地；所述运算放大器的另一个供电电源端接地；所述电阻R8通过与电阻R7串联对电源进行分压，并将所得电压作为偏置电压输出到运算放大器的同相输入端；所述电容C2和电容C3组成电源滤波电路，滤除输入电源中的高低频干扰信号。

进一步地，所述运算放大电路还包括电阻R10、电容C4以及二极管D3；所述电阻R10的一端与运算放大器的输出端连接，另一端与电容C4的一端连接；所述电容C4的另一端接地；所述电阻R10和电容C4的公共端与控制芯片连接；所述二极管D3的正极与电阻R10和电容C4的公共端连接，负极与电源连接；所述电阻R10与电容C4组成滤波电路，过滤运算放大器输出的放大后的电流采样信号并将结果输出到控制芯片；所述控制芯片将放大后的电流采样信号与控制芯片的设定值进行比较，控制PWM信号的输出和关断，即实现对过流电路的“软件”关断。