[发明专利]一种采用PWM控制和使能控制的高低边输出恒流源系统

说明书

本发明实施例提供了一种采用PWM控制和使能控制的高低边输出恒流源系统，包括电源模块、主单片机模块、使能控制模块、PWM控制模块、恒流源高边输出模块、恒流源低边输出模块；主单片机模块的输出端分别与使能控制模块、PWM控制模块的输入端连接；使能控制模块的输出端与恒流源高边输出模块的输入端连接；恒流源高边输出模块的输出端与外部负载正极连接；PWM控制模块的输出端与恒流源低边输出模块的输入端连接；恒流源低边输出模块的输入端与外部负载负极连接；电源模块的输入端与恒流源低边输出模块的输出端连接，电源模块的输出端与恒流源高边输出模块的输入端连接。本发明可调整恒流源输出电流大小，且能实现恒流源输出待机关断和短路保护。

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，具体而言，涉及一种采用PWM控制和使能控制的高低边输出恒流源系统。

背景技术

在船用柴油发动机控制器等电子设备中，有些电子负载、传感器在不同工况下需要不同的或恒定的驱动电流，也就需要控制设备产生一个可满足上述需求的输出电流，并能控制电流恒定，目前，一般采用恒流源方案以满足电子负载、传感器的需求。同时，随着船用电子设备安全标准的提高，在满足正常功能要求之外，还要求输出端口短接到电池正极或电池负极时，控制器本身不能损坏，故在设计电流输出电路时，设计方案还必须能满足端口短接控制器不烧毁，恢复正常接线后，控制器和电子设备能正常工作。

在现有技术中，电子设备一般通过固定电平，由2个电阻分压或者电位计方式提供一个基准电平，三极管工作于放大区，负载接在三极管漏极，通过运放闭环控制三极管，如图1所示，根据设计需求，在电子产品生产时将2个分压电阻配置好，输出电流大小由该分压电平确定。从而通过该种方案实现满足不同应用需求时，运放输出电流可调。

但在上述现有的技术方案中，由于运放同相输入端信号为电阻分压获得，恒流源输出电流固定，不能灵活调整。仅能在电子产品出厂时更改硬件生产状态才能对输出电流进行调整，因此，其应用范围和适应性较差，不能满足实际应用中要求的硬件兼容性。且负载一端接于电源端，另一端直接接在三极管的漏极，未对其进行必要的保护，当负载直接短接到电池负极时，将导致负载直接烧毁，而当恒流源输出端直接短接到电池正极时，恒流源内部的三极管和限流电阻也会因发热导致烧毁。

此外，在实际使用过程中，恒流源不需要长时间工作，仅在需要恒流源电流时开启恒流源输出即可，但恒流源输出正常连接负载，会一直处于工作状态，造成发动机油耗增加。

发明内容

本说明书提供一种采用PWM控制和使能控制的高低边输出恒流源系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供了一种采用PWM控制和使能控制的高低边输出恒流源系统，所述恒流源系统包括电源模块、主单片机模块、使能控制模块、PWM控制模块、恒流源高边输出模块、恒流源低边输出模块和短路保护反馈模块；

所述主单片机模块的输出端分别与所述使能控制模块、PWM控制模块的输入端连接；所述使能控制模块的输出端与所述恒流源高边输出模块的输入端连接；所述恒流源高边输出模块的输出端与外部负载正极连接；所述PWM控制模块的输出端与所述恒流源低边输出模块的输入端连接；所述恒流源低边输出模块的输入端与所述外部负载负极连接；所述电源模块的输入端与所述恒流源低边输出模块的输出端连接，所述电源模块的输出端与所述恒流源高边输出模块的输入端连接；所述短路保护反馈模块的输入端与所述外部负载负极连接，所述短路保护反馈模块的输出端与所述使能控制模块的输入端连接；

其中，所述使能控制模块包括使能控制电路；所述使能控制电路包括三极管Q2、电阻R3、电阻R4；所述三极管Q2的基极与所述电阻R3的一端连接；所述电阻R3的另一端为所述主单片机模块的输出控制器信号的输入端；所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4并联在所述三极管Q2的基极与发射极之间；