低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路及PCB板的制作方法

本发明涉及短路保护电路的，更具体地，涉及一种低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路及pcb板。

背景技术：

1、在锂离子动力电池领域中，锂电池包的容量是一定的，如果电源管理pcm保护板开关出现短路时自耗电会比较大，锂电池包在存储时就会存在一直放电的现象，这将影响电池包使用寿命及损坏。

2、在开关上升沿高电平激活的电路中还缺乏一种简单的开关短路保护电路。在开关上升沿高电平激活的电路中，当按键开关损坏或者电路短路出现异常时，电路不能降低电源管理pcm保护板的耗电量，容易导致锂电池包一直放电至完全没电，极大地缩短电池包的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明为克服上述背景技术中所述在开关上升沿高电平激活的电路时不能简单有效地防止锂电池包一直放电的问题，提供一种低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路及pcb板。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供一种低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，所述电路设置在电池与后级电路之间，所述电路包括启动开关、驱动开关模块、用于防短路的隔离模块以及用于给所述驱动开关模块输出互锁驱动信号的mcu芯片；

4、所述驱动开关模块的输入端与所述电池的电压输出端连接，所述驱动开关模块的输出端与所述后级电路连接；所述启动开关的输入端与所述电池的电压输出端连接；所述隔离模块包括第一隔离电容和用于与所述第一隔离电容一起形成上升沿高电平信号的第一电阻，所述第一隔离电容的输入端与所述启动开关的输出端连接，输出端与所述第一电阻的输入端连接；所述第一电阻的输出端与所述驱动开关模块的第一控制端连接；所述mcu芯片的电压端与所述驱动开关模块的输出端连接，信号输出端与所述驱动开关模块的第二控制端连接。

5、在一些优选的实施例中，所述隔离模块还包括第二电阻、第三电阻和第一降压二极管，所述第一降压二极管的正极与所述启动开关的输出端连接，负极与所述第一隔离电容的输出端连接；所述第二电阻并联在所述第一隔离电容的两端；所述第三电阻一端连接在所述第一降压二极管的负极和所述第一隔离电容的输入端之间，另一端接地。

6、在一些优选的实施例中，所述驱动开关模块包括第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述第一三极管的发射极与所述电池的电压输出端连接，基极与所述第二三极管的集电极连接，集电极与所述后级电路连接；所述第二三极管的基极与所述第一电阻的输出端连接，发射极接地；所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，基极与所述mcu的信号输出端连接，发射极接地。

7、在一些优选的实施例中，所述第一三极管为pnp型三极管，所述第二三极管和所述第三三极管均为npn型三极管。

8、在一些优选的实施例中，所述mcu芯片的型号为gd32e230c8t6。

9、在一些优选的实施例中，所述启动开关的类型为轻触开关。

10、在一些优选的实施例中，所述电路还包括隔离二极管，所述隔离二极管的正极与所述启动开关的输入端连接，负极与所述电池的电压输出端连接。

11、在一些优选的实施例中，所述电路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容一端连接在所述启动开关的输出端与所述第一降压二极管的正极之间，另一端接地。

12、在一些优选的实施例中，所述电路还包括稳压模块，所述稳压模块设置有第四电阻、第二降压二极管和第二滤波电容，所述第二降压二极管的正极与所述第一三极管的集电极连接，负极接地；所述第四电阻和所述第二滤波电容分别并联在所述第二降压二极管的两端。

13、第二方面，本发明提供一种pcb板，所述pcb板设置有如第一方面所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路。

14、其有益效果在于：

15、本发明主要采用降低激活驱动开关模块的启动电压来使电池不连接后级电路以实现短路保护的效果。在启动开关短路异常时，通过隔离模块来使激活驱动开关模块的启动电压不能达到预定值而使驱动开关模块不能导通，以使电池与后级电路不导通而不能供电，保护电池不会一直放电，从而提高电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述电路设置在电池与后级电路之间，所述电路包括启动开关、驱动开关模块、用于防短路的隔离模块以及用于给所述驱动开关模块输出互锁驱动信号的mcu芯片；

2.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述隔离模块还包括第二电阻、第三电阻和第一降压二极管，所述第一降压二极管的正极与所述启动开关的输出端连接，负极与所述第一隔离电容的输出端连接；所述第二电阻并联在所述第一隔离电容的两端；所述第三电阻一端连接在所述第一降压二极管的负极和所述第一隔离电容的输入端之间，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述驱动开关模块包括第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述第一三极管的发射极与所述电池的电压输出端连接，基极与所述第二三极管的集电极连接，集电极与所述后级电路连接；所述第二三极管的基极与所述第一电阻的输出端连接，发射极接地；所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，基极与所述mcu的信号输出端连接，发射极接地。

4.根据权利要求3所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述第一三极管为pnp型三极管，所述第二三极管和所述第三三极管均为npn型三极管。

5.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述mcu芯片的型号为gd32e230c8t6。

6.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述启动开关的类型为轻触开关。

7.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括隔离二极管，所述隔离二极管的正极与所述启动开关的输入端连接，负极与所述电池的电压输出端连接。

8.根据权利要求1所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容一端连接在所述启动开关的输出端与所述第一降压二极管的正极之间，另一端接地。

9.根据权利要求3所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路，其特征在于，所述电路还包括稳压模块，所述稳压模块设置有第四电阻、第二降压二极管和第二滤波电容，所述第二降压二极管的正极与所述第一三极管的集电极连接，负极接地；所述第四电阻和所述第二滤波电容分别并联在所述第二降压二极管的两端。

10.一种pcb板，其特征在于，所述pcb板设置有如权利要求1～9任一项所述的低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路。

技术总结
本发明涉及短路保护电路的技术领域，更具体地，涉及一种低功耗开关上升沿高电平激活的短路保护电路及PCB板。其包括启动开关、驱动开关模块、隔离模块和MCU芯片；驱动开关模块的输入端与电池的电压输出端连接，驱动开关模块的输出端与后级电路连接；启动开关的输入端与电池的电压输出端连接；隔离模块包括第一隔离电容和第一电阻，第一隔离电容的输入端与启动开关的输出端连接，输出端与第一电阻的输入端连接；第一电阻的输出端与驱动开关模块的第一控制端连接；MCU芯片的电压端与驱动开关模块的输出端连接，信号输出端与驱动开关模块的第二控制端连接。本发明主要采用降低激活驱动开关模块的启动电压来使电池不连接后级电路以实现短路保护的效果。

技术研发人员：余敏,尹志明
受保护的技术使用者：惠州市蓝微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12