[发明专利]一种低边驱动的过流保护电路

说明书

本发明涉及一种低边驱动的过流保护电路包括电流采样模块；低边驱动模块，包括与处理器连接的控制输入端、与负载连接的输入端以及通过电流采样模块接地的输出端；运算放大模块，所用于获取电流采集模块转换的电压值，并放大；单限比较模块，用于判定放大后的电压值是否超过短路阈值，并将判断结果输出；关断控制电路；用于根据单限比较模块的判断结果向低边驱动模块的输入端输入相应控制信号。本发明通过上述电路，当负载短路过流时，无论低边驱动模块的控制机制是PWN驱动还是高电平的恒定输出驱动，硬件都能实现实时保护，立即将低边驱动模块输出关断并锁存，使低边驱动模块输出一直处于关闭状态，更好的保护低边驱动模块及负载。

技术领域

本发明涉及驱动电路领域，特别涉及一种低边驱动的过流保护电路。

背景技术

目前，工程机械车辆，由于其工作环境的恶劣性以及自身配置很多大功率设备，因此工程机械车辆的电气环境也同样非常恶劣，电气要求很高。而工程机械通常会用到低边驱动模块去驱动外部大功率负载，如继电器，喇叭，灯泡等等。

此外，特别是工程机械车辆，经常在雨天工作。那么由于雨水的渗漏，潮湿的天气，很容易导致负载短路。因此，对于低边驱动模块的短路保护就显得格外重要。通常，低边驱动模块的方案由MCU控制低边驱动模块的开启与关闭，其内部自带电流限制的短路保护。当负载电流较大时，驱动模块内部限制将输出关断。当低边驱动模块关断后负载电流下降，使得驱动模块又重新打开输出。最终导致当负载短路时，低边驱动模块一直在输出打开与关闭的震荡状态。这不仅会导致低边驱动模块长期过流工作降低其寿命，也会影响负载使用寿命。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种低边驱动的过流保护电路。

一种低边驱动的过流保护电路，包括

电流采样模块，用于采集电流回路中的电流值并转换成电压值；

低边驱动模块，包括与处理器连接的控制输入端、与负载连接的输入端以及通过所述电流采样模块接地的输出端；

运算放大模块，用于获取所述电流采样模块转换的电压值，并放大；

单限比较模块，用于判定放大后的电压值是否超过短路阈值，并将判断结果输出；以及

关断控制电路，用于根据所述单限比较模块的判断结果向所述低边驱动模块的输入端输入相应控制信号。

进一步的，所述关断控制电路包括迟滞比较模块以及第一MOS管，所述迟滞比较模块包括与所述单限比较模块连接的负输入端，连接第一特定电压源的正输入端以及输出端，所述第一MOS管的栅极连接所述迟滞比较模块的输出端，源极接地，漏极反向连接第一二极管后连接所述低边驱动模块的控制输入端，同时漏极还连接电源。

进一步的，所述迟滞比较模块包括第一比较器，所述第一比较器的正输入端通过第一分压电路连接所述第一特定电压源，负输入端通过第二分压电路连接所述单限比较模块的输出端，输出端与所述正输入端之间连接有第一电阻，所述第一比较器的输出端还上拉电源。

进一步的，所述单限比较模块包括第二比较器以及第二MOS管；所述第二比较器的输出端连接所述第二MOS管的栅极，负输入端连接第二特定电压源，正输入端通过第二电阻连接所述运算放大模块的输出端，所述第二MOS管的漏极连接所述关断控制电路，源极接地。

进一步的，所述运算放大模块包括放大器电路以及放大跟随电路，所述放大跟随电路对所述放大器电路输出的信号进行有源滤波。

进一步的，所述放大器电路包括第一放大器，所述第一放大器通过分压电阻与所述电流采样模块连接的正输入端，接地的负输入端以及与所述放大跟随电路连接的输出端；所述正输入端和输出端之间连接有第三电阻。

进一步的，所述放大器电路的正输入端和负输入端分别通过第一稳压管和第二稳压管进行稳压。