一种高压MOS管保护电路的制作方法

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种高压mos管保护电路。

背景技术：

目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

现有的开关电源出故障很大原因是驱动波形异常导致，驱动波形异常会出现很多问题，例如炸管子、炸保险丝、输出电压异常、输出纹波偏大、效率偏低等一系列的问题，这些问题会造成重大财产损失，甚至危及工人的生命安全。

因此非常需要设计一种能够有效解决驱动波形异常的问题发生的保护电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种可避免mos管桥臂直通的高压mos管保护电路。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种高压mos管保护电路包括pwm发生电路、电平转换电路、驱动电路、与门电路及故障信号检测电路；所述pwm发生电路，用于提供功率mos管开关信号，其与电平转换电路连接，且所述pwm发生电路通过单片机生成pwm波形；所述电平转换电路，用于将电压转换成各路芯片可识别的电压范围，其与与门电路连接；所述驱动电路，用于将pwm发生电路发出的控制信号放大，其与电平转换电路连接，且所述驱动电路与高压mos管连接；所述与门电路，用于将电平转换后的pwm信号进行同一桥臂的管子相与，其与故障信号检测电路的连接；所述故障信号检测电路，用于对与门输出的信号进行检测并反馈给单片机，其与单片机连接。

工作原理及有益效果：pwm发生电路提供功率mos管开关信号，电平转换电路将电压域不一致的情况，通过电平转换电路，实现各路芯片可识别的电压范围，驱动电路将控制信号的驱动能力进行放大，实现高效驱动mos管作用，与门电路将电平转换后的pwm信号进行同一桥臂的管子相与，故障检测电路将与门输出的信号进行判定并反馈给单片机，通过单片机来检测该信号并进行相应操作，通过此设置，可有效避免mos管桥臂直通的情况发生，尤其是在整机异常或调试、测试过程中可避免炸管子及保险丝，减小整机电源异常可能导致的起火隐患，显著提高了安全性能，使得企业的财产和工人的人生安全得到保护。

进一步地，所述电平转换电路至少包括第一电容、第二电容及第一芯片，所述第一电容的一端与第一芯片连接，所述第一电容另一端接地，所述第二电容一端与第一芯片相连，所述第二电容另一端接地，所述第一芯片的接地端口接地且与与门电路连接。

进一步地，所述pwm发生电路至少包括单片机和晶振电路，所述单片机与第一芯片连接，且所述单片机接地端接地。

进一步地，所述驱动电路至少包括第三芯片、第四芯片、第一变压器、第二变压器、第四电容及第五电容，所述第三芯片分别与第一芯片、第一变压器及第四电容连接，所述第四电容与第一变压器连接，所述第一变压器输出两个绕组，两个绕组分别连接一高压mos管。

进一步地，所述第四芯片分别与第一芯片、第二变压器及第五电容连接，所述第二变压器与第五电容连接，所述第二变压器输出两个绕组，两个绕组分别连接一高压mos管。

进一步地，所述与门电路至少包括第五芯片和二极管，所述二极管分别与第五芯片及故障信号检测电路连接，所述第五芯片与第一芯片连接。

进一步地，所述故障信号检测电路至少包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容及三极管，所述第一电阻连接二极管，且另一端连接第三电容和第二电阻的一端，所述第三电容和第二电阻的另一端互相连接且接地；所述三极管第一端与第一电阻连接，第二端接地，第三端与单片机和第三电阻连接。

进一步地，所述单片机为arm单片机。

进一步地，所述单片机的pb1、pb2、pb3及pb4端口分别连接第一芯片的b0、b1、b2及b3端口一一对应连接。

附图说明

图1是本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本高压mos管保护电路包括pwm发生电路1、电平转换电路2、驱动电路3、与门电路4及故障信号检测电路5；

具体地，所述pwm发生电路1，用于提供功率mos管开关信号，其与电平转换电路连接，且所述pwm发生电路通过单片机u16生成pwm波形，所述单片机u16为arm单片机，型号为stm32系列单片机，arm单片机采用了新型的32位arm核处理器，使其在指令系统，总线结构，调试技术，功耗以及性价比等方面都超过了传统的51系列单片机，同时arm单片机在芯片内部集成了大量的片内外设，所以功能和可靠性都大大提高，因此非常适合作为pwm发生电路1中生成pwm波形的元件，主要通过arm单片机io口输出4组pwm波形。

具体地，所述电平转换电路2，用于将电压转换成各路芯片可识别的电压范围，其与与门电路连接，其中电平转换电路2至少包括第一电容c1、第二电容c2及第一芯片u1，所述第一电容c1的一端与第一芯片u1连接，所述第一电容q1另一端接地，所述第二电容c2一端与第一芯片u1相连，所述第二电容c2另一端接地，所述第一芯片u1的接地端口接地且与与门电路连接，单片机u16的pb1、pb2、pb3及pb4端口分别连接第一芯片u1的b0、b1、b2及b3端口一一对应连接，在第一芯片u1上将单片机u16信号实现时序不变电压域改变的控制信号。其中第一芯片u1为市面上可购买到的电平转换芯片：74lvc4245apw。

具体地，所述驱动电路3，用于将第一芯片u1转换后的控制信号放大，其与电平转换电路2连接，且所述驱动电路3与高压mos管连接，其中驱动电路3至少包括第三芯片u3、第四芯片u4、第一变压器t1、第二变压器t2、第四电容c4及第五电容c5，所述第三芯片u3分别与第一芯片u1、第一变压器t1及第四电容c4连接，所述第四电容c5与第一变压器t1连接，所述第一变压器t1输出两个绕组，两个绕组分别连接一高压mos管，其中高压mos管为现有技术，这里不再对其进行赘述，其中第三芯片u3和第四芯片u4均为市面上可购买到的tc4424系列驱动ic。

在本实施例中，第三芯片u3的第二、第四引脚分别连接第一芯片u1的第三、第四引脚，第三芯片u3的第七引脚连接第一变压器t1，第三芯片u3的第五引脚连接第四电容c4。

在本实施例中，第四芯片u4的第二、第四引脚分别连接第一芯片u1的第五、第六引脚，第四芯片u4的第七引脚连接第一变压器t1，第四芯片u4的第五引脚连接第四电容c4。

具体地，所述与门电路4，用于将电平转换后的pwm信号进行同一桥臂的管子相与，其与故障信号检测电路5的连接；

具体地，所述故障信号检测电路5，用于对与门输出的信号进行检测并反馈给单片机u16，其与单片机u16连接。

具体地，所述pwm发生电路至少包括单片机u16和晶振电路，所述单片机u16与第一芯片u1连接，且所述单片机u16接地端接地，其中晶振电路为常规技术手段，这里不再对其进行赘述，附图中未表示。

具体地，所述第四芯片u4分别与第一芯片u1、第二变压器t2及第五电容c5连接，所述第二变压器t2与第五电容c5连接，所述第二变压器t2输出两个绕组，两个绕组分别连接一高压mos管。

具体地，所述与门电路4至少包括第五芯片u2和二极管q1，所述二极管q1分别与第五芯片u2及故障信号检测电路连接，所述第五芯片u2与第一芯片u1连接，其中第五芯片u2为与门芯片，具体型号为sn74hc08dr。

具体地，所述故障信号检测电路5至少包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第三电容c3及三极管q2，所述第一电阻r1连接二极管q1，且另一端连接第三电容c3和第二电阻r2的一端，所述第三电容c3和第二电阻r2的另一端互相连接且接地；所述三极管q2第一端1与第一电阻r1连接，第二端2接地，第三端3与单片机u16和第三电阻r3连接。

综上，pwm发生电路1主要通过arm单片机io口输出4组pwm波形，通过电平转换电路2，将单片机信号实现时序不变电压域改变的控制信号，控制信号通过驱动电路3将控制信号的驱动能力进行放大，实现功率mos管的正常驱动，与门电路4通过将pwm信号进行两两相与，4路pwm波形输出2个控制信号，故障检测电路5检测控制信号状态，将状态反馈给单片机，单片机检测该信号进行相应操作，因此可避免mos管桥臂直通的情况发生，在整机异常或调试、测试过程中可避免炸管子及保险丝，减小整机电源异常可能导致的起火隐患，保证了人员安全。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了专业术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。