[发明专利]一种用于NMOS管的高边驱动方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种用于NMOS管的高边驱动方法、系统及装置，方法包括，设置电源模块，通过电子开关在每个NMOS管的G极电性连接；通过设置MCU，分别与电子开关、NMOS管电性连接，用于通过控制电子开关对每个NMOS管供电，同时采集每个NMOS管的运行状态，防止NMOS管出现短路或过流；系统包括：NMOS管；电子开关，与NMOS管电性连接；MCU，分别与电子开关、NMOS管电性连接；电源模块，与电子开关电性连接；装置包括：壳体，以及设置在壳体内部的电源模块、电子开关；电源模块与外部电源电性连接；电子开关分别与NMOS管、MCU电性连接；本发明在电源电压波动时，NMOS能完全导通，防止损坏MOS管。

技术领域

本发明涉及NMOS管高边驱动技术领域，具体而言，涉及一种用于NMOS管的高边驱动方法、系统及装置。

背景技术

现在汽车上的各种灯光控制，各种电器的控制，还是电源控制盒中的各路电流输出的保护等，目前采用的方案一般为智能MOS管方案，但此方案的智能MOS可选择性差，价格贵，输出功率有限等缺点；或是采用传统的控制方式，继电器加保险丝，这种方案存在开关动作寿命的问题和保护不及时等缺点。

如果采用MOS控制加输出保护的方案，即有智能MOS的优点，同时可以输出大电流，成本低等优点。

Mos同样可以应用于如汽车的各种灯光控制，各种电器的控制，还有电源控制盒中的各路电流输出的保护等，因此汽车mos的电流检测也是汽车正常运行的重要保障。

现有技术中一般NMOS管采用的的是低边输出方式，如图1所示：

1；NMOS管的主回路电流方向为D→S，导通条件为NMOS管的G 极电压高于S极电压，差值不能低于导通阀值电压。如果完全导通G 极和S极的差值电压一般为10V左右。

2；NMOS管一般作为低边驱动器件，这种驱动方式简单，G极电压比地电压高导通阀值电压就可以了。这种控制负载电流接地的方式为低边输出方式。

如图2所示，NMOS管也存在高边输出方式：

一般用PMOS管做高边输出，PMOS管的高边输出的驱动也比较简单，但是PMOS管制造相对复杂，成本高，不利于造大功率的管子，输出50A以上的PMOS管就很少了，大功率MOS管都为NMOS管，NMOS 管输出电流最大可以达300A多，生产厂家也很多，可选择性大。

NMOS管也可以高边输出，但NMOS管的高边输出的驱动相对比较麻烦。

高边输出的优点：高边输出具有短路和过流保护时，负载外接时，负载与控制器之间的线路短路或过流时，就可以起到很好的保护作用，因此当控制和负载不在同一个装置中时，常用高边输出。

NMOS管的高边输出驱动一般采用高边驱动芯片，如果一个装置中有多个或几十个NMOS管的高边输出时，每个NMOS管需要一个高边驱动芯片，NMOS管的高边驱动芯片的价格比较高，可选择的厂家也很少，这样整个产品的成本高。

如车身上的车身控制模块，智能配电模块等电控模块，一个产品有十路以上，甚至二三十路的高边输出。现在采用的进口驱动芯片，它的价格高、基本上被英飞凌所垄断，可选择性很少。如果每路高边输出采用一个驱动芯片的方式，对整个产品来说，成本高、体积大。

如果采用PMOS管的高边输出的方案，输出大电流也是不可能的事，PMOS管输出电流有限。

因此，急需一种用于NMOS管的高边驱动方法、系统及装置，在节省成本的前提下，满足NMOS管的高边输出。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于NMOS管的高边驱动方法，包括以下步骤：

设置电源模块，通过电子开关在每个NMOS管的G极电性连接；