[发明专利]应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路

摘要

本发明公开了一种应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路，包括开关控制单元、过流保护单元、短路保护单元、过压保护单元、过热保护单元、软启动单元、软关断单元、内部供电单元、内部参考单元、综合控制单元、驱动单元和功率开关单元。通过过流保护、过压保护、短路保护、过热保护功能、软开启、软关断等功能，实现对集成电路自身以及用电线路用电设备实施完备的保护，异常状态解除后可自动回复至正常状态，大幅提升了用电系统的可靠性，降低产品的失效率。

主权项

一种应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路，其特征在于，包括开关控制单元、过流保护单元、短路保护单元、过压保护单元、过热保护单元、软启动单元、软关断单元、内部供电单元、内部参考单元、综合控制单元、驱动单元和功率开关单元；所述内部供电单元，将外部电源转换为平稳电压的直流源，作为内部电源供电；所述开关控制单元接收到外部输入的有效导通指示信号之后，指示内部过流保护单元、过压保护单元、过热保护单元、短路保护单元、软启动单元和软关断单元进入工作状态，并将开关导通的指示信号输入到综合控制单元，所述综合控制单元输出指示信号给驱动单元，该驱动单元驱动打开功率开关单元，即通过内部功率开关单元将该集成电路的正极输入端与负载连接端接通；所述内部参考单元根据预设的电流限定值、电压限定值和保护触发值预设信号生成相应的参考信号，并将相应的参考信号传输给相应单元；所述过压保护单元通过比对该集成电路的正极输入端的电压与预设的限制值的相对大小，如该集成电路的负载连接端的电压不高于预设的限制值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如该集成电路的负载连接端的电压高于预设的限制值，则输出一个过压指示的信号到综合控制单元，再由综合控制单元输出一个关断指示信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号关断功率开关单元；所述过流保护单元通过检测功率开关单元的电流大小，并比较通过功率开关单元的电流与预设电流值的相对大小，如通过功率开关单元的电流不高于预设的电流值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如通过功率开关单元的电流高于预设的限制值，则输出一个过流指示信号到综合控制单元，综合控制单元输出电流限制信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来控制功率开关单元的开通程度，以此来限制通过功率开关单元的电流不超过预设值；所述短路保护单元通过检测功率开关单元的电流大小，并比较通过功率开关单元的电流与短路触发参考值的相对大小，如果通过功率开关单元的电流不高于短路触发参考值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如通过功率开关单元的电流高于短路触发参考值，则输出一个短路指示信号到综合控制单元，综合控制单元输出关断信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来关断功率开关单元，以此来保护通过功率开关单元和线路不会由于输出短路而导致烧毁；所述过热保护单元通过集成电路本身的温度，并比较集成电路温度与过热保护触发参考值的相对大小，如果集成电路温度不高于过热保护触发参考值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如果集成电路温度高于过热保护触发参考值，则输出一个短路指示信号到综合控制单元，综合控制单元输出关断信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来关断功率开关单元，以此来保护集成电路不会由于温度过高而被烧毁；所述软启动单元在开关开启时通过检测集成电路的输出端电压上升斜率的大小，并比较集成电路的输出端电压上升斜率与预设斜率的相对大小，如果集成电路的输出端电压上升斜率不高于预设斜率，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如果集成电路的输出端电压上升斜率高于预设斜率，则输出一个电压跟随信号到综合控制单元，综合控制单元输出相应的开通程度指示信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来控制功率开关单元的开通程度，以此来限制通过输出端的电压上升斜率不超过预设斜率；所述软关断单元在开关关断时通过检测功率开关单元电流大小，并比较功率开关单元电流下降速率与预设速率的相对大小，如果功率开关单元电流下降速率低于预设速率，则输出一个调小开通程度的信号，如果功率开关单元电流下降速率高于预设速率，则输出一个调大开通程度的信号，综合控制单元输出相应的开通程度指示信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来控制功率开关单元的开通程度，以此来限制开关关闭时电流下降的速率，以此来避免电流下降太快时由线路寄生电感的电流保持趋势产生高电压损坏集成电路。