一种直流负载保护电路的制作方法

本技术涉及直流负载保护，尤其涉及一种直流负载保护电路。

背景技术：

1、对于现代汽车电子设备，安全性要求越来越高，车辆中各负载工作状态的实时监控显得尤为重要。传统的负载保护功能性单一，大多数负载保护电路需要在负载工作时才能进行电压/电流的检测，不便于提前排除设备故障，从而增加设备的故障风险，影响设备使用的安全性。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种直流负载保护电路。

2、本实用新型提出的一种直流负载保护电路，包括：

3、一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；

4、一级开关控制单元，用于根据mcu单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；

5、限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；

6、二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；

7、二级开关控制单元，用于根据mcu单元发出的控制信号控制二级开关单元的工作状态；

8、电压采集单元，用于实时检测负载供电电压，判断电压采集值是否在设定阈值范围内，实时将判断结果反馈给mcu单元；

9、续流单元，用于电路中电压或电流的突然消失时，为反向电动势提供耗电通路；

10、mcu单元，用于根据电压采集单元的反馈结果控制一级开关控制单元、二级开关控制单元的工作；

11、其中，所述一级开关单元的输入端与一级开关控制单元的输出端电性连接，所述一级开关单元的输出端分别与限流单元、二级开关单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输入端与二级开关控制单元的输出端电性连接，所述二级开关控制单元、一级开关控制单元的输入端与mcu单元的输出端电性连接，所述限流单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述二级开关单元的输出端分别与续流单元、电压采集单元的输入端电性连接，所述电压采集单元的输出端与mcu单元的输入端电性连接，所述续流单元的输出端与负载电性连接。

12、优选地，还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与电源输入电性连接，所述第一滤波单元的另一端与一级开关单元的输入端电性连接；

13、所述第二滤波单元的一端与电压采集单元的输出端电性连接，所述第二滤波单元的另一端与mcu单元的输入端电性连接。

14、优选地，所述一级开关单元包括场效应管q1，所述一级开关控制单元包括场效应管q3、电阻r5、电阻r6。

15、优选地，所述场效应管q1的栅极g通过电阻r3与场效应管q3的漏极d电性连接，所述场效应管q1的源极s通过电阻r2与场效应管q1的栅极g电性连接，所述场效应管q3的源极s接地，所述场效应管q3的栅极g分别与电阻r5、电阻r6的一端电性连接，所述电阻r6的另一端接地，所述电阻r5的另一端与mcu单元的输入端电性连接。

16、优选地，所述限流单元包括电阻r1，所述二级开关单元包括场效应管q2、电阻r4、电阻r9，所述二级开关控制单元包括场效应管q4、电阻r11、电阻r12。

17、优选地，所述场效应管q2的栅极g通过电阻r9与场效应管q4的漏极d电性连接，所述场效应管q2的源极s分别与电阻r1和电阻r4的一端电性连接，所述场效应管q2的漏极d与电阻r1的另一端电性连接，所述电阻r4和场效应管q2的栅极g电性连接，所述场效应管q4的栅极g分别与电阻r11、电阻r12的一端电性连接，所述电阻r11的另一端与mcu单元的输入端电性连接，所述电阻r12的另一端接地，所述场效应管q4的源极接地。

18、优选地，所述电压采集单元包括电阻r7、电阻r8、电阻r10,所述续流单元包括二极管d1和电容c3。

19、优选地，所述电阻r7、电阻r8、电阻r10共端，所述电阻r7的一端分别与二极管d1的负极、电容c3的一端电性连接，所述电阻r10的另一端接地，所述电阻r8的另一端分别与第二滤波单元和mcu单元的输入端电性连接，所述二极管d1的负极接地，所述电容c3的另一端接地。

20、本实用新型中，所提出的直流负载保护电路，负载工作前与工作中负载保护电路实时采集负载电压并反馈给mcu单元，mcu单元判断采集值是否在设定阈值范围内，从而判定是否过压、欠压、短路，当检测到任何一种异常情况，通过mcu单元引脚输出高低电平控制两级开关电路通断，快速关断负载电压，从而起到负载保护作用。通过负载保护电路能及时对过压、欠压、短路的异常状态做出诊断,并通过mcu单元及时关断负载，从而起到预防或消除故障及保护负载的目的,提高了设备运行的可靠性、安全性和有效性,降低了故障损失率，从而延长了设备服务期限和使用寿命。

技术特征：

1.一种直流负载保护电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与电源输入电性连接，所述第一滤波单元的另一端与一级开关单元的输入端电性连接；

3.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述一级开关单元包括场效应管q1，所述一级开关控制单元包括场效应管q3、电阻r5、电阻r6。

4.根据权利要求3所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述场效应管q1的栅极g通过电阻r3与场效应管q3的漏极d电性连接，所述场效应管q1的源极s通过电阻r2与场效应管q1的栅极g电性连接，所述场效应管q3的源极s接地，所述场效应管q3的栅极g分别与电阻r5、电阻r6的一端电性连接，所述电阻r6的另一端接地，所述电阻r5的另一端与mcu单元的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述限流单元包括电阻r1，所述二级开关单元包括场效应管q2、电阻r4、电阻r9，所述二级开关控制单元包括场效应管q4、电阻r11、电阻r12。

6.根据权利要求5所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述场效应管q2的栅极g通过电阻r9与场效应管q4的漏极d电性连接，所述场效应管q2的源极s分别与电阻r1和电阻r4的一端电性连接，所述场效应管q2的漏极d与电阻r1的另一端电性连接，所述电阻r4和场效应管q2的栅极g电性连接，所述场效应管q4的栅极g分别与电阻r11、电阻r12的一端电性连接，所述电阻r11的另一端与mcu单元的输入端电性连接，所述电阻r12的另一端接地，所述场效应管q4的源极接地。

7.根据权利要求1所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述电压采集单元包括电阻r7、电阻r8、电阻r10,所述续流单元包括二极管d1和电容c3。

8.根据权利要求7所述的直流负载保护电路，其特征在于，所述电阻r7、电阻r8、电阻r10共端，所述电阻r7的一端分别与二极管d1的负极、电容c3的一端电性连接，所述电阻r10的另一端接地，所述电阻r8的另一端分别与第二滤波单元和mcu单元的输入端电性连接，所述二极管d1的负极接地，所述电容c3的另一端接地。

技术总结
本技术公开了一种直流负载保护电路，包括：一级开关单元，用于在负载工作之前，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接；一级开关控制单元，用于根据MCU单元发出的控制信号控制一级开关单元的工作状态；限流单元，用于一级开关单元导通、二级开关单元截止时，负载的输入限流；二级开关单元，用于在负载正常工作时，当检测到负载供电电压异常时，关断与负载的连接。通过负载保护电路能及时对过压、欠压、短路的异常状态做出诊断,并通过MCU单元及时关断负载，从而起到预防或消除故障及保护负载的目的,提高了设备运行的可靠性、安全性和有效性,降低了故障损失率，从而延长了设备服务期限和使用寿命。

技术研发人员：朱兴国,郭舒琪,宋亮,胡庆节,卢军义,程林
受保护的技术使用者：安徽中科中涣智能装备股份有限公司
技术研发日：20230525
技术公布日：2024/1/15