熔丝检测线断线检测电路及方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种熔丝检测线断线检测电路及方法。

背景技术：

负载回路一般都会接入负载熔丝，用以保护负载回路中的负载和电源。现有的检测电路通过检测线连接负载熔丝，根据检测到的负载熔丝状态(如良好连接、熔断及拔出)，可以实时在线检测负载回路的工作状况，如图1所示。但是，当检测线自身断线(如断线、松动等)时，检测到的结果与负载回路正常工作时的检测结果一致，表现为负载回路处于正常的工作状况。此时，若负载熔丝熔断或拔出，无法被检测到，造成漏检，无法实现对负载回路工作状况的实时在线检测，可能会对整个负载回路造成严重的危害。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种熔丝检测线断线检测电路，其通过状态获取模块中的第一开关管，获得电平信息，根据该电平信息判断熔丝与检测线的状态，实现对熔丝负载模块工作状况的检测。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种熔丝检测线断线检测电路，用于熔丝负载模块的检测，所述熔丝负载模块包括负载回路和检测线，所述负载回路包括熔丝，所述断线检测电路包括：与所述检测线连接的状态获取模块、与所述状态获取模块连接的检测判断模块；

所述状态获取模块，用于获取所述熔丝与所述检测线的电平信息；

所述检测判断模块，用于根据所述电平信息，判断所述熔丝与所述检测线的状态；

其中，所述状态获取模块包括第一开关管，所述第一开关管包括触发端、正向端和反向端，所述正向端的电压高于所述反向端的电压，所述触发端、所述正向端和所述反向端分别连接所述检测线、所述检测判断模块和所述负载回路，所述开关管用于当所述熔丝或所述检测线断开时，所述正向端获得高电平的电平信息。

进一步地，所述状态获取模块还包括模式切换开关，所述模式切换开关连接所述第一开关管，用于切换所述断线检测电路的使用模式；

所述模式切换开关断开时，所述断线检测电路切换为使用模式；

所述模式切换开关闭合时，所述断线检测电路切换为未使用模式。

进一步地，所述模式切换开关为拨码开关，或者所述模式切换开关为排针和跳线帽组合。

进一步地，所述检测判断模块包括开关单元和控制器，所述开关单元连接所述控制器和所述状态获取模块，用于根据所述电平信息，输出电压；

其中，所述开关单元包括第二开关管，所述第二开关管包括触发端、正向端和反向端，所述正向端的电压高于所述反向端的电压，所述触发端连接所述第一开关管的正向端，所述正向端和所述反向端分别连接所述控制器和所述负载回路，所述第二开关管通过正向端输出上拉电平或下拉电平；

所述控制器连接所述熔丝负载模块，用于检测所述第二开关管的输出电压、判断所述熔丝与所述检测线的状态。

进一步地，根据所述第一开关管的正向端电压，得到第二开关管的输出电压，包括：

当所述第一开关管的正向端电压为高电平时，所述第二开关管导通，第二开关管的正向端输出下拉电平；

当所述第一开关管的正向端电压为低电平时，所述第二开关管截止，第二开关管的正向端输出上拉电平。

进一步地，所述第一开关管和所述第二开关管均为三极管、mos管和光耦中的任一种。

进一步地，当所述熔丝负载模块为n个，所述断线检测电路包括n个所述状态获取模块、或门阵列以及一个所述检测判断模块，每个状态获取模块对应获取一个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息；

其中，所述或门阵列包括n个二极管，所有二极管的阴极相连，且与所述检测判断模块连接，每个二极管的阳极连接一个状态获取模块。

进一步地，当所述熔丝负载模块为n个，所述断线检测电路包括n个所述状态获取模块、n个所述开关单元和一个所述控制器，n个所述开关单元连接所述控制器，每个开关单元对应连接一个状态获取模块，每个状态获取模块对应获取一个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息。

本发明的目的之二在于提供一种熔丝检测线断线检测方法，其通过状态获取模块中第一开关管的正向端电压，获得电平信息，根据该电平信息判断熔丝与检测线的状态，实现对熔丝负载模块工作状况的检测。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种熔丝检测线断线检测方法，利用本发明目的之一的熔丝检测线断线检测电路对熔丝负载模块进行检测，所述熔丝负载模块包括负载回路和检测线，所述负载回路包括熔丝，包括以下步骤：

控制模式切换开关断开，将断线检测电路切换为使用模式；

获取第一开关管的正向端电压，将所述正向端电压作为所述熔丝和检测线的电平信息；

根据所述电平信息，判断所述熔丝与所述检测线的状态。

进一步地，当所述熔丝负载模块为n个，包括以下步骤：

控制n个状态获取模块中的模式切换开关断开；

获取n个状态获取模块中的第一开关管的正向端电压，n个所述正向端电压通过所述或门阵列，得到n个对应的熔丝和检测线的电平信息；

根据所述电平信息，判断n个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的状态。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明以电平转变来判别熔丝负载模块是否有故障发生，增加了对检测线自身的断线检测，不会发生因检测线断线造成的漏检，使得对熔丝负载模块工作状况的检测更加全面、准确，为及时排查检修电路故障提供依据。

附图说明

图1为现有负载电路的电路图；

图2为本发明实施例一的熔丝检测线断线检测电路的电路原理图；

图3为本发明实施例二的熔丝检测线断线检测电路的电路原理图；

图4为本发明实施例三的熔丝检测线断线检测电路的电路原理图；

图5为本发明实施例四的熔丝检测线断线检测方法流程图；

图6为本发明实施例五的熔丝检测线断线检测方法流程图；

图7为本发明实施例六的熔丝检测线断线检测方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

实施例一

实施例一提供了一种熔丝检测线断线检测电路，旨在通过由状态获取模块获取电平信息，根据该电平信息判断熔丝与检测线的状态，实现对熔丝负载模块工作状况的检测。该电路同时检测熔丝与检测线的断线情况，以电平转变来判别熔丝负载模块是否有故障发生，实现全面准确的检测，避免漏检。

请参照图2所示，一种用于检测熔丝负载模块的熔丝检测线断线检测电路，包括状态获取模块和检测判断模块，熔丝负载模块包括负载回路和检测线l1，负载回路包括熔丝f1、直流电源dc和电阻r1。负载回路还可以包括其它负载元器件。直流电源dc的正极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接熔丝f1的一端、检测线l1的一端，f1的另一端连接直流电源dc的负极，检测线l1的另一端连接状态获取模块。

状态获取模块包括第一开关管、电阻r2和电阻r3，该第一开关管为三极管、mos管和光耦中的任一种。在本实施例中，该第一开关管为pnp三极管q2，第一开关管的触发端、正向端和反向端分别对应pnp三极管q2的基极、发射极和集电极。电阻r3的一端连接熔丝负载模块中的检测线l1，电阻r3的另一端连接pnp三极管q2的基极，pnp三极管q2的发射极、集电极分别连接电阻r2的一端、熔丝负载模块中直流电源dc的负极，并且pnp三极管q2的发射极与检测判断模块相连，电阻r2的另一端连接熔丝负载模块中直流电源dc的正极。

状态获取模块获取熔丝f1与检测线l1的电平信息。当熔丝f1或检测线l1断开时，pnp三极管q2的发射极获得高电平的电平信息。pnp三极管q2使检测线l1断线与熔丝f1断开表现为同一种电平，以避免发生漏检。

检测判断模块与状态获取模块相连，根据电平信息判断熔丝f1与检测线l1的状态，从而判别熔丝负载模块是否有故障发生。检测判断模块包括电阻r4、第二开关管和控制器，该第二开关管为三极管、mos管和光耦中的任一种。在本实施例中，该第二开关管为npn三极管q1，第二开关管的触发端、正向端和反向端分别对应npn三极管q1的基极、集电极和发射极。npn三极管q1的基极通过电阻r4连接pnp三极管q2的发射极，npn三极管q1的集电极连接控制器，npn三极管q1的发射极连接熔丝负载模块中直流电源dc的负极，控制器连接熔丝负载模块中直流电源dc的正极和负极。

npn三极管q1通过集电极输出上拉高电平或下拉低电平，控制器检测npn三极管q1的输出电压，并根据该输出电压判断熔丝f1与检测线l1的状态。控制器可以采用cpu或dsp处理器，在此不做限定。

当熔丝负载模块正常工作时，检测线l1的检测电压为低电平，pnp三极管q2导通，pnp三极管q2的发射极输出低电平，npn三极管q1截止，npn三极管q1的集电极被上拉输出高电平，控制器检测到高电平，判断熔丝f1与检测线l1正常工作；当熔丝断开(熔断或拔出)时，检测线l1的检测电压为高电平，pnp三极管q2截止，pnp三极管q2的发射极为高电平，npn三极管q1导通，npn三极管q1的集电极输出下拉低电平，控制器检测到低电平，判断熔丝f1或检测线l1出现断开异常，熔丝负载模块发生故障；当检测线l1断线或松动时，检测线l1的电压悬空，pnp三极管q2截止，pnp三极管q2的发射极为高电平，npn三极管q1导通，npn三极管q1的集电极输出下拉低电平，控制器检测到低电平，判断熔丝f1或检测线l1出现断开异常，熔丝负载模块发生故障。

该断线检测电路可以通过状态获取模块获取的电平信息，同时检测熔丝与检测线的断线情况，检测线断线与熔丝断开表现为同一种电平，进而判别熔丝负载模块是否有故障发生，实现全面准确的检测，避免漏检。一旦检测到故障发生，方便用户及时进行排查、检修。

优选的方案，状态获取模块还包括模式切换开关s1。模式切换开关s1并联于pnp三极管q2的极端及和发射极之间，用于切换断线检测电路的使用模式。当模式切换开关s1断开时，断线检测电路切换为使用模式；当模式切换开关s1闭合时，断线检测电路切换为未使用模式。模式切换开关s1可以避免状态获取模块浮空输入时，断线检测电路的误检测。

优选地，模式切换开关s1为拨码开关，或者模式切换开关s1为排针和跳线帽组合。

当模式切换开关s1闭合时，断线检测电路切换为未使用模式，不检测熔丝与检测线是否断开。npn三极管q1的基极连接直流电源dc的负极，npn三极管q1截止，npn三极管q1的集电极被上拉输出高电平，控制器检测到高电平，判断熔丝负载模块正常工作。当熔丝或检测线断开时，检测到熔丝负载模块发生故障，此时可以闭合模式切换开关，方便用户对熔丝和检测线进行定位排查，避免检测线浮空输入的误检测。

实施例二

实施例二是在实施例一基础上进行的改进，通过或门阵列连接多个状态获取模块，可以实现对多路熔丝负载模块的检测，并且检测的模块数量可以根据需求灵活调配。

如图3所示，用于检测2个熔丝负载模块断线检测电路包括2个状态获取模块、或门阵列以及1个检测判断模块。每个状态获取模块对应获取一个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息。或门阵列包括2个二极管，分别为二极管d1和二极管d2，所有二极管的阴极相连，且与检测判断模块连接，每个二极管的阳极连接一个状态获取模块。

2个熔丝负载模块中的负载回路共用一个直流电源dc，2个状态获取模块共用一个检测判断模块。熔丝负载模块1、状态获取模块1、检测判断模块与实施例一中的模块电路相同。状态获取模块1中的pnp三极管q2的发射极连接二极管d1的阳极，二极管d1的阴极连接检测判断模块中的电阻r4。

熔丝负载模块2包括电阻r5、熔丝f2和检测线l2，电阻r5的一端连接直流电源dc的正极，电阻r5的另一端连接熔丝f2的一端、检测线l2的一端，熔丝f2的另一端连接直流电源dc的负极，检测线l2的另一端连接状态获取模块2。

状态获取模块2包括pnp三极管q3、电阻r6和电阻r7。电阻r6的一端连接熔丝负载模块2中的检测线l2，电阻r6的另一端连接pnp三极管q3的基极，pnp三极管q3的发射极、集电极分别连接电阻r7的一端、熔丝负载模块1中直流电源dc的负极，并且pnp三极管q3的发射极连接二极管d2的阳极，二极管d2的阴极与检测判断模块中的电阻r4相连，电阻r7的另一端连接熔丝负载模块1中直流电源dc的正极。同样优选的方案，状态获取模块2还包括模式切换开关s2。

状态获取模块2获取熔丝f2与检测线l2的电平信息。当熔丝f2或检测线l2断开时，pnp三极管q3的发射极为高电平，使检测线l2断线与熔丝f2断开表现为同一种电平，以避免发生漏检。

只要有一个熔丝负载模块的熔丝或检测线发生故障，或门阵列立即输出高电平，检测判断模块中的npn三极管导通，控制器检测到低电平，检测判断模块判断有熔丝负载模块发生故障，使得该断线检测电路可以对2个熔丝负载模块进行实时检测。

这种断线检测电路的熔丝负载模块不限于2个，状态获取模块的数量、或门阵列中二极管的数量与熔丝负载模块的数量相同，可以通过多个二极管并联组成或门阵列，只需一个检测判断模块，就能同时检测多个熔丝负载模块的工作状况，并且检测模块数量可以灵活调配。

实施例三

实施例三是在实施例一基础上进行的改进，通过控制器检测多个开关单元的输出电压，可以实现对多路熔丝负载模块的定位检测，并且检测的模块数量可以根据需求灵活调配。

如图4所示，用于检测2个熔丝负载模块断线检测电路包括2个状态获取模块、2个开关单元和1个控制器。2个开关单元连接控制器，每个开关单元对应连接一个状态获取模块，每个状态获取模块对应获取一个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息。

2个熔丝负载模块中的负载回路共用一个直流电源dc，2个开关单元共用一个控制器。熔丝负载模块1、状态获取模块1、开关单元1、控制器与实施例一中的电路相同，熔丝负载模块2与实施例二中熔丝负载模块2的电路相同。

状态获取模块2包括pnp三极管q3、电阻r6和电阻r7，用于获取熔丝f2与检测线l2的电平信息。电阻r6的一端连接熔丝负载模块2中的检测线l2，电阻r6的另一端连接pnp三极管q3的基极，pnp三极管q3的发射极、集电极分别连接电阻r7的一端、熔丝负载模块1中直流电源dc的负极，并且pnp三极管q3的发射极与开关单元2相连，电阻r7的另一端连接熔丝负载模块1中直流电源dc的正极。同样优选的方案，状态获取模块2还包括模式切换开关s2。

开关单元2与状态获取模块2相连，根据状态获取模块2的电平信息，向控制器输出电平，用以判断熔丝负载模块2的工作状况。开关单元2包括电阻r8和npn三极管q4。npn三极管q4的基极通过电阻r8连接pnp三极管q3的发射极，npn三极管q4的集电极连接控制器，npn三极管q4的发射极连接熔丝负载模块1中直流电源dc的负极。

控制器连接熔丝负载模块1中直流电源dc的正极和负极。控制器可以采用cpu或dsp处理器，在此不做限定。npn三极管q1和npn三极管q4的集电极均连接控制器。

当熔丝负载模块1的熔丝或检测线发生故障时，npn三极管q1的集电极输出下拉低电平，控制器检测到低电平，判断熔丝f1或检测线l1出现断开异常，熔丝负载模块1发生故障；同样的，当熔丝负载模块2的熔丝或检测线发生故障时，控制器检测到npn三极管q4集电极输出的低电平，判断熔丝f2或检测线l2出现断开异常，熔丝负载模块2发生故障。因此，该断线检测电路能够实现对2个熔丝负载模块进行实时检测，并且可以定位到发生故障的熔丝负载模块。

这种断线检测电路的熔丝负载模块不限于2个，状态获取模块的数量、开关单元的数量与熔丝负载模块的数量相同，可以通过多个开关单元连接同一个控制器，进而同时检测多个熔丝负载模块的工作状况，检测模块数量可以灵活调配，并且能够定位到故障对应的熔丝负载模块。

实施例四

根据实施例一的电路结果和工作原理，可以得到实施例一提及的熔丝检测线断线检测电路的具体的熔丝检测线断线检测方法，请参照图5，其主要包括以下步骤：

s110、控制模式切换开关断开，将断线检测电路切换为使用模式。

s120、获取第一开关管的正向端电压，将正向端电压作为熔丝和检测线的电平信息。

当熔丝和检测线正常工作时，pnp三极管的发射极输出低电平，则电平信息为低电平；当熔丝或检测线断开时，pnp三极管的发射极电压为高电平，则电平信息为高电平。

s130、根据电平信息，判断熔丝与检测线的状态。

当电平信息为高电平时，检测判断模块确定熔丝或检测线断开；当电平信息为低电平时，检测判断模块确定熔丝和检测线正常工作。

实施例五

根据实施例二的电路结果和工作原理，可以得到实施例二提及的熔丝检测线断线检测电路的具体的熔丝检测线断线检测方法，请参照图6，其主要包括以下步骤：

s210、控制n个状态获取模块中的模式切换开关断开。

根据用户的检测需求，将需要检测的熔丝负载模块对应状态获取模块中的模式切换开关断开，则断线检测电路切换为使用模式，且对断开的模式切换开关对应的熔丝负载模块进行检测，闭合的模式切换开关对应的熔丝负载模块不进行熔丝与检测线的断线检测。

s220、获取n个状态获取模块中的第一开关管的正向端电压，n个正向端电压通过或门阵列，得到n个熔丝和检测线的电平信息。

获得每个状态获取模块中pnp三极管的发射极电平，每个状态获取模块对应获得一个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息。当熔丝和检测线正常工作时，pnp三极管的发射极输出低电平；当熔丝或检测线断开时，pnp三极管的发射极电压为高电平。

n个状态获取模块的发射极电平通过或门阵列进行或运算，得到电平信息。只要有一个熔丝负载模块的熔丝或检测线发生故障，或门阵列立即输出高电平，则电平信息为高电平。

s230、根据电平信息，判断n个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的状态。

电平信息输入检测判断模块。当电平信息为低电平时，检测判断模块中的npn三极管截止，控制器检测到高电平，检测判断模块判断n个熔丝负载模块中的熔丝与检测线均为正常工作状态；当电平信息为高电平时，检测判断模块中的npn三极管导通，控制器检测到低电平，检测判断模块判断至少有一个熔丝负载模块中的熔丝或检测线发生故障。

该多路断线检测电路检测的熔丝负载模块不限制数量，通过或门阵列对多个状态获取模块的发射极电压进行或运算，能够同时检测多个熔丝负载模块的工作状况，检测的模块数量可以根据用户需求灵活调配，方便用户及时排查检修。

实施例六

根据实施例三的电路结果和工作原理，可以得到实施例三提及的熔丝检测线断线检测电路的具体的熔丝检测线断线检测方法，请参照图7所示，其主要包括以下步骤：

s310、控制n个状态获取模块中的模式切换开关断开。

根据用户的检测需求，将需要检测的熔丝负载模块对应状态获取模块中的模式切换开关断开，则断线检测电路切换为使用模式，且对断开的模式切换开关对应的熔丝负载模块进行检测，闭合的模式切换开关对应的熔丝负载模块不进行熔丝与检测线的断线检测。

s320、获取n个状态获取模块中的第一开关管的正向端电压，根据n个正向端电压，得到n个熔丝负载模块中熔丝和检测线的电平信息。

当一个熔丝负载模块中的熔丝和检测线正常工作时，pnp三极管的发射极输出低电平，则电平信息为低电平；当该熔丝负载模块中的熔丝或检测线断开时，pnp三极管的发射极电压为高电平，则电平信息为高电平。

获得每个状态获取模块中pnp三极管的发射极电平，得到对应熔丝负载模块中的熔丝与检测线的电平信息。

s330、根据电平信息，判断n个熔丝负载模块中的熔丝与检测线的状态，定位故障的熔丝负载模块。

电平信息输入检测判断模块。当电平信息为低电平时，开关单元中的npn三极管截止，控制器检测到高电平，判断相应的熔丝负载模块中的熔丝与检测线均为正常工作状态；当电平信息为高电平时，开关单元中的npn三极管导通，控制器检测到低电平，判断相应的熔丝负载模块中的熔丝或检测线发生故障。

该多路断线检测电路检测的熔丝负载模块不限制数量，通过控制器检测多个开关单元的输出电压，能够同时检测多个熔丝负载模块的工作状况，检测的模块数量可以根据用户需求灵活调配，并且当检测到故障发生时，可以定位到故障的熔丝负载模块，方便用户及时检修维护。

值得注意的是，上述基于熔丝检测线断线检测电路实施例中，所包括的各个模块和单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块和单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。