一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路的制作方法
【专利说明】一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于电子产品领域，是一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，可应用于多种需驱动过流保护的电路中，尤其是短时间内出现重复过流现象的电机驱动电路中。
【背景技术】
[0003]目前同类保护电路多采用打嗝式过流保护措施，在驱动芯片出现过流时，在过流状态解除前，驱动芯片始终处于启动、保护、再启动的循环中，时间长了会对负载设备和驱动芯片造成损坏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有防振荡功能的过流保护电路，给用电设备提供过流保护的同时解决因用电设备重复过流而造成的损坏问题。
[0005]本发明的技术方案:
一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，包括两级电压调整电路和驱动芯片关断信号控制电路；
两级电压调整电路主要包括第一比较器和第二比较器；
驱动电流经过第一电阻采样变为采样电压信号，采样电压经过第二电阻输入到第一比较器的负输入端;第三电阻和第四电阻对+5V电源分压后的电压作为比较基准电压输入到第一比较器的正输入端；
第一比较器的输出端经第五电阻连接5V电压;第一比较器的输出端同时连接到第二比较器的正输入端；
第六电阻和第七电阻将+5V电源分压后作为二级比较的基准电压输入第二比较器的负输入端；
驱动芯片关断信号控制电路主要包括三极管和CPU;
第二比较器的输出端输出的驱动电流过流信号PT同时输入至CPU和三极管的基极，CPU的控制端发出过流检测状态输出控制信号MS输入到驱动芯片的SD控制端，过流控制信号通过控制三极管的开启输出控制信号到驱动芯片的S D控制端。
[0006]第一比较器的负输入端与地之间连接第二电容，实现对采样电压信号的滤波处理。
[0007]第一比较器的正输入端与地之间连接第四电容，实现对比较基准电压的滤波处理。
[0008]第一比较器的输出端和正输入端之间连接第三电容，用于对比较信号进行积分处理。
[0009]第一比较器的输出端还同时经第五电容接地，对第一级比较输出进行滤波。
[0010]第一比较器的电源端和第一比较器的接地端间连接第一电容。
[0011]三极管的源极与+5V电源连接。
[0012]三极管的基极经第九电阻与+5V电源连接，为三极管提供+5V上拉电压。
[0013]本发明主要利用两个比较器以及部分外围阻容器件组成过流保护取样电路，当驱动电流出现过流，第一级比较器输出由高电平变为低电平，通过外围阻容器件实现电平由高变低过程较为缓慢，避免抖动造成误保护现象出现。当第一级比较器输出电平低于第二级比较器电压比较点时，第二级比较器输出由高电平迅速变为低电平，该低电平实现驱动芯片迅速关断，保护驱动芯片以及负载设备；同时该低电平触发CPU中断，CPU接收到中断信号后，发送驱动芯片关闭信号，等待一定时间后，CPU发送驱动芯片启动信号，驱动芯片恢复工作。如果驱动芯片过流长时间未解除，经过几次过流保护后，CPU彻底停止驱动芯片工作，只有解决了过流故障问题，重新上电，驱动芯片才能恢复正常工作，有效解决了因过流造成驱动芯片及负载损坏现象。
[0014]本发明的过流保护电路在驱动芯片出现过流时，通过硬件立即停止驱动信号输出，同时将过流信号发送给CPU，CPU接收到过流信号后输出电平保持关闭驱动信号的状态，经过设定的时间后才能再次输出驱动信号，若此时过流现象已解除，则驱动芯片恢复正常工作;若过流现象未解除，则重复过流保护过程。若重复几次过流保护过程，过流现象仍未解除，CPU可彻底停止驱动芯片工作，只有解决了过流故障问题，重新上电，驱动芯片才能恢复正常工作，有效解决了因过流造成驱动芯片及负载损坏现象。
[0015]本发明具有以下几点创新性:
1、发生过流保护时，通过硬件立即关闭驱动输出，同时CPU接收到过流信号，经软件处理后发送关闭驱动输出信号，保持一定时间后恢复驱动芯片工作；
2、保护电路具有防振荡功能；
3、过流现象一直保持时，保护电路实现驱动芯片彻底关闭，只有过流故障解除后，重新上电，驱动芯片才能恢复正常工作，有效解决了因过流造成驱动芯片及负载损坏的现象。
【附图说明】
[0016]图1是具有防振荡功能过流保护电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0018]如图1所示:图中所示是具有防振荡保护功能的过流保护电路原理图。该电路具体分为两部分:具有过流检测功能的两级电压调整电路和具有防振荡功能的驱动芯片关断信号控制电路。
[0019]两级电压调整电路包括比较器1]1、比较器1]2、电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7和电容C1、C2、C3、C4、C5、C6。
[0020]驱动电流经过电阻Rl采样变为采样电压信号，采样电压经过电阻R2输入到比较器Ul的第2脚负输入端，电容C2连接于Ul的第2脚负输入端实现对采样电压信号的滤波处理。电阻R3和R4实现对+5V电压的分压处理，经电阻R3和R4分压后的电压作为比较基准电压输入到Ul的第3脚正输入端，电容C4连接于Ul的第3脚正输入端实现对比较基准电压的滤波处理，电容C3连接于Ul的第I脚输出端和第3脚正输入端之间，用于对比较信号进行积分处理。电阻R5和电容C5连接于Ul的第I脚输出端为比较输出提供5V上拉电压和对第一级比较输出进行滤波，第一级比较输出通过比较器Ul的第I脚输出端连接到比较器U2的第5脚正输入端。电阻R6、R7、电容C6将+5V电源进行分压处理和滤波接入比较器U2的第6脚负输入端作为二级比较的基准电压。电容Cl接于比较器Ul的8脚电源端和4脚接地端间对比较器的电压进行滤波处理。
[0021]驱动芯片关断信号控制电路包括三极管QUCPU和电阻R8、R9、R10、R11。
[0022]驱动电流过流信号PT通过比较器U2的第7脚输出端输入到CPU，并同时通过电阻R8接入三极管Ql的基极，电阻R9为三极管Ql的基极提供5V上拉电压，CPU的控制端发出过流检测状态输出控制信号MS (以下简称CPU控制信号MS )并通过电阻R1输入到驱动芯片的SD控制端，电阻Rll为CPU的控制端提供5V上拉电压，过流信号PT通过控制三极管Ql的开启输出控制信号到驱动芯片的SD控制端。
[0023]当出现过流时，比较器Ul输出端电平由高电平变为低电平，电容C3、C5使得高电平变为低电平的时间变缓慢，避免因抖动出现误保护现象。当比较器Ul输出电平变得低于+5V * [R7/ (R6+R7)]时，比较器U2的输出由高电平变为低电平，此时驱动芯片控制信号SD变为高电平，驱动芯片迅速关闭；同时比较器U2输出的低电平信号触发CPU中断，CPU处理中断信号后，将发出的CPU控制信号MS由低电平变为高电平。由于关闭了驱动芯片，过流状态取消，三极管Ql重新关断，驱动芯片控制信号SD不再起到关闭驱动芯片作用，此时CPU控制信号MS继续使驱动芯片处于关闭状态，等待一定时间，CPU将CPU控制信号MS由高电平变为低电平，驱动芯片重新工作。若此时过流现象已解除，则驱动芯片恢复正常工作;若过流现象未解除，则重复过流保护过程;若重复几次过流保护过程，过流现象仍未解除，CPU将一直保持CPU控制信号MS为高电平，彻底停止驱动芯片工作。只有解决了过流故障问题，重新上电，驱动芯片才能恢复正常工作，有效解决了因过流造成驱动芯片及负载损坏现象。
[0024]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，包括两级电压调整电路和驱动芯片关断信号控制电路； 两级电压调整电路主要包括第一比较器和第二比较器； 驱动电流经过第一电阻采样变为采样电压信号，采样电压经过第二电阻输入到第一比较器的负输入端;第三电阻和第四电阻对+5V电源分压后的电压作为比较基准电压输入到第一比较器的正输入端； 第一比较器的输出端经第五电阻连接5V电压;第一比较器的输出端同时连接到第二比较器的正输入端； 第六电阻和第七电阻将+5V电源分压后作为二级比较的基准电压输入第二比较器的负输入端； 驱动芯片关断信号控制电路主要包括三极管和CRJ; 第二比较器的输出端输出的驱动电流过流信号PT同时输入至CPU和三极管的基极，CPU的控制端发出过流检测状态输出控制信号MS输入到驱动芯片的SD控制端，驱动电流过流信号PT通过控制三极管的开启输出控制信号到驱动芯片的SD控制端。2.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，第一比较器的负输入端与地之间连接第二电容，实现对采样电压信号的滤波处理。3.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，第一比较器的正输入端与地之间连接第四电容，实现对比较基准电压的滤波处理。4.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，第一比较器的输出端和正输入端之间连接第三电容，用于对比较信号进行积分处理。5.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，第一比较器的输出端还同时经第五电容接地，对第一级比较输出进行滤波。6.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，第一比较器的电源端和第一比较器的接地端间连接第一电容。7.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，三极管的源极与+5V电源连接。8.根据权利要求1所述的一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，其特征是，三极管的基极经第九电阻与+5V电源连接，为三极管提供+5V上拉电压。
【专利摘要】本发明公开了一种具有防振荡功能的驱动过流保护电路，当驱动电流出现过流，第一比较器输出由高电平变为低电平，通过外围阻容器件实现电平由高变低过程较为缓慢，避免抖动造成误保护现象出现；当第一比较器输出电平低于第二比较器电压比较点时，第二比较器输出由高电平迅速变为低电平，实现驱动电流迅速关断，以保护驱动芯片以及负载设备；同时该低电平触发CPU中断，CPU接收到中断信号后，发送驱动芯片关闭信号，等待一定时间后，CPU发送驱动芯片启动信号，驱动芯片恢复工作。如果驱动过流长时间未解除，经过几次过流保护后，CPU彻底停止驱动芯片工作，有效解决了因过流造成驱动芯片及负载损坏现象。
【IPC分类】H02H3/087, H02H3/06
【公开号】CN105591353
【申请号】CN201610100540
【发明人】卢灿, 刘义兵, 赵路旭, 孙帮东, 仇晨光, 李超
【申请人】中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年2月24日