一种具有短路保护功能的电源开关系统的制作方法

本实用新型涉及一种具有短路保护功能的电源开关系统，属于电源开关领域。

背景技术：

随着人们对产品智能化需求的提高，远程识别控制、指纹识别控制、声音识别控制等一些高端技术被成功应用到我们日常生活当中，目前如家用控智能开关、新能源车指纹或远程开锁、公共场锁声控灯具等已经得到广泛的应用。

然而，各式各样的智能开关与智能开锁的使用，会存在一定的安全隐患，如开关或开锁的输出端短路等。使用者在不知情的情况下操作会发生短路事故，如果短路没有及时被停止就会烧坏器件，严重时会有明火从而引发火灾。

目前使用的智能电源开关或开锁中，正常使用的大多是保险丝或保险开关，在瞬时遇到短路的情况下保护不了开关，且影响下次的正常使用，有的保险开关使用时间过长，发生短路时已经失去了保护作用

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供了一种具有短路保护功能的电源开关系统，该电路能够在电源短路时，及时控制pmos管关闭，有效的保护自身器件的安全，也大大降低了因短路引起的火灾事件。

一种具有短路保护功能的电源开关系统，包括rf接收模块、mcu控制模块和功率管输入输出模块；还包括pmos管驱动模块和短路检查模块；其中，

所述rf接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给mcu控制模块；

所述mcu控制模块用于对rf接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至pmos管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至pmos管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令ocp后，发送低电位信号至pmos管驱动模块；

所述pmos管驱动模块用于在接收到mcu控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的pmos管，以驱动pmos管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的pmos管，以驱动pmos管快速关闭电源电压；

所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至mcu控制模块；

所述功率管输入输出模块中包含pmos管，所述pmos管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。

较佳地，所述短路检查模块包括三极管q4、三极管q6、二极管d3、电阻r1、电阻r4、电阻r5、电阻r8和电阻r9，其连接关系为：

三极管q6的集电极连接二极管d3的负极，二极管d3的正极接电源vcc；三极管q6的基极经电阻r4、电阻r1接电源vcc；三极管q6的发射极经电阻r8接三极管q4的基极，三极管q4的基极经电阻r9接地；三极管q4的发射极接地；三极管q4的集电极经电阻r5接5v电压，三极管q4的集电极输出短路指令ocp至mcu控制模块。

较佳地，所述pmos管驱动模块包括电容c1、电解电容c2、稳压二极管d2、三极管q3、三极管q5、三极管q7、电阻r3、电阻r6、电阻r7、电阻r10、电阻r11、电阻r12和电阻r13；

三极管q5的集电极经电阻r11接地，三极管q5集电极连接电解电容c2的负极，电解电容c2的正极接入pmos管源极；电容c1与电解电容c2并联；稳压二极管d2的正极与电容c2的负极连接，稳压二极管d2的负极与电解电容c2的正极连接；三极管q5的基极连接三极管q7的集电极、三极管q3的基极，三极管q5的发射极与三极管q3的发射极连接；三极管q7的发射极经电阻r12接地，三极管q7的基极经电阻r10、电阻r13接地，mcu控制模块输出的电平信号input端口接入在电阻r10与电阻r13之间；三极管q3的发射极还经电阻r6与功率管输入输出模块中的pmos管q2的栅极连接、经电阻r7与功率管输入输出模块中的pmos管q1的栅极连接；三极管q3的集电极与稳压二极管d2负极连接；三极管q3的基极经电阻r3与稳压二极管d2负极连接。

较佳地，所述功率管输入输出模块的电路包括pmos管q1、pmos管q2、二极管d1和电阻r2；具体连接关系为：

pmos管q2的栅极经pmos管驱动模块中的电阻r6与三极管q5的发射极连接，pmos管q2的源极、pmos管q1的源极经电阻r3与pmos管驱动模块中的三极管q3的基极连接；pmos管q2的漏极、pmos管q1的漏极连接二极管d1的正极；二极管d1的负极经电阻r2接功率管输入输出模块的输出端；pmos管q2的栅极经电阻r6接pmos管驱动模块中三极管q3发射极；pmos管q1的栅极经电阻r7接pmos管驱动模块中三极管q3发射极。

有益效果：

与传统保险丝或保险开关保护电路的方式相比，本实用新型引入短路检查模块实时检测功率管输入输出模块，一旦发生短路，则通过mcu控制模块输出低电位信号，关闭pmos管驱动模块中的三极管，进而切断功率管输入输出模块供电，响应速度快，有效的保护了其他器件的损坏。

附图说明

图1为本实用新型涉系统框图。

图2为本实用新型涉电路图。

具体实施方式

下面结合附图并举两个实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，为本实用新型涉系统框图，包括rf接收模块、mcu控制模块、pmos管驱动模块、功率管输入输出模块和短路检查模块；其中，

所述rf接收模块用于在接收到信号后，发送控制指令给mcu控制模块；

所述mcu控制模块用于对rf接收模块发送的控制指令进行判断，若为开通指令，则输出高电位信号至pmos管驱动模块；若为关闭指令，则输出低电位信号至pmos管驱动模块；还用于在接收到短路检测模块发送的短路指令ocp后，发送低电位信号至pmos管驱动模块；

所述pmos管驱动模块用于在接收到mcu控制模块给出的高电位信号后，输出驱动电压至功率管输入输出模块的pmos管，以驱动pmos管快速开通输出电源电压；在接收到低电位信号后，输出驱动关闭电压至功率管输入输出模块的pmos管，以驱动pmos管快速关闭电源电压；

所述短路检查模块用于实时检测功率管输入输出模块，一旦功率管输出短路，则发送短路指令至mcu控制模块；

所述功率管输入输出模块中包含pmos管，所述pmos管在接收到驱动电压时被打开，输出电源电压，在收到驱动关闭电压时关闭，停止电源电压输出。

rf接收模块预先接收到外部指令时，将指令输入到mcu控制模块进行判断，符合功率mos管开通指令时，mcu控制模块将高电平信号发送到pmos管驱动模块，当pmos管驱动模块被打开后，控制功率管输入输出模块中的开关pmos管完全打开。若功率管输入输出模块输出端遇到短路的情况，pmos管输出的一瞬间，主线路上面的检流电阻瞬时获得电压，短路检查模块检测到后，将会及时控制mcu控制模块输出低电位信号，关闭pmos管驱动模块中的三极管，进而切断功率管输入输出模块供电，整个动作时间50us，这样既保护了功率pmos管，也防止短路引起其他器件的损坏。

其具体连接如图2所示：

所述短路检查模块包括三极管q4、三极管q6、二极管d3、电阻r1、电阻r4、电阻r5、电阻r8和电阻r9；所述pmos管驱动模块包括电容c1、电容c2、稳压二极管d2、三极管q3、三极管q5、三极管q7电阻r3、电阻r6、电阻r7、电阻r10、电阻r11、电阻r12和电阻r13；所述功率管输入输出模块的电路包括pmos管q1、pmos管q2、二极管d1和电阻r2；具体连接关系为：

三极管q6的集电极连接二极管d3的负极，二极管d3的正极接电源vcc；三极管q6的基极经电阻r4、电阻r1接电源vcc；三极管q6的发射极经电阻r8接三极管q4的基极，三极管q4的基极经电阻r9接地；三极管q4的发射极接地；三极管q4的集电极经电阻r5接5伏电压，三极管q4的集电极输出断路指令ocp至mcu控制模块。

三极管q5的集电极经电阻r11接地，三极管q5集电极连接电解电容c2的负极，电解电容c2的正极接入短路检查模块中的电阻r4和电阻r1之间；电容c1与电解电容c2并联；稳压二极管d2的正极与电容c2的负极连接，稳压二极管d2的负极与电解电容c2的正极连接；三极管q5的基极连接三极管q7的集电极、三极管q3的基极，三极管q5的发射极与三极管q3的发射极连接；三极管q7的发射极经电阻r12接地，三极管q7的基极经电阻r10、电阻r13接地，mcu控制模块输出的电平信号input端口接入在电阻r10与电阻r13之间；三极管q3的发射极还经电阻r6与功率管输入输出模块中的pmos管q2的栅极连接、经电阻r7与功率管输入输出模块中的pmos管q1的栅极连接；三极管q3的集电极与稳压二极管d2负极连接；三极管q3的基极经电阻r3与稳压二极管d2负极连接。

pmos管q2的栅极经pmos管驱动模块中的电阻r6与三极管q5的发射极连接，pmos管q2的源极、pmos管q1的源极经电阻r3与pmos管驱动模块中的三极管q3的基极连接；pmos管q2的漏极、pmos管q1的漏极连接二极管d1的正极；二极管d1的负极经电阻r2接功率管输入输出模块的输出端；pmos管q2的栅极经电阻r6接pmos管驱动模块中三极管q3发射极；pmos管q1的栅极经电阻r7接pmos管驱动模块中三极管q3发射极。

其中，r12为负反馈作用，稳定q7工作点，r10是对q7基极限流作用，r13为q7be极偏置电阻，作用是防止q7误动作及快速关闭q7的作用，r6、r7对q1、q2栅极进行限流，r3是q3与q5两个三极管基极偏置电阻，起到对q3与q5的两个管子基极限流作用，c2、c1、d2、r11为q1与q2gs极建立开通电压。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。