基于集成电路的供电过流保护电路的制作方法_2

文档序号:8849321阅读:来源:国知局
2的另一端与电阻R3的一端以及MOS管Q2的栅极连接,电阻R3的另一端与MOS管Q2的源极连接,MOS管Q2的漏极与集成电路18连接,即MOS管Q2的栅极与源极之间的电压为电阻R3两端的电压,控制芯片14输出低电平时MOS管Q2导通且控制芯片14输出高电平时MOS管Q2截止。需要说明的是,MOS管开关电路还可以为其他电路结构。
[0024]下面举例说明本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路100的工作原理。在电池管理系统行业中,需要很多集成电路芯片,而且应用环境中干扰比较严重。如某个集成电路正常运行大约需要2mA电流,而在运行中供电电流偶尔会激增至1mA左右,从而集成电路无法正常运行,且对集成电路的复位引脚进行复位也不能使集成电路恢复正常。
[0025]而本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路100应用于电池管理系统中时,可以有效的起到过流保护作用。具体的,根据U= I*R,由于正常的供电电流为2mA,三极管的开启电压约为0.7V,选择电流检测电阻Rl的阻值为100 Ω,则供电正常时电流检测电阻Rl两端的电压为U = 2mA*100Q = 0.2V,其小于三极管Ql的开启电压,此时三极管Ql关闭,三极管Ql的集电极输出低电平,控制芯片MC9S08DZ60MLH检测到输入信号为低电平时其保持输出低电平而使MOS管Q2导通,进而供电电流10给集成电路18供电;反之,当集成电路18受到干扰而出现电流增大现象,电流检测电阻Rl两端的电压为U = 10mA*100 Ω =IV,大于三极管Ql的开启电压,三极管Ql导通,三极管Ql的集电极输出高电平,控制芯片MC9S08DZ60MLH检测到输入信号为高电平时其输出高电平而使MOS管Q2关断,进而切断供电电流10对集成电路18的供电,此时,电路中的供电电流10为0A,电流检测电阻Rl两端的电压U = 0V,三极管Ql关闭,当经过一定时间后供电恢复正常,控制芯片MC9S08DZ60MLH检测到输入信号为低电平时其输出低电平而使MOS管Q2导通,重新给集成电路18供电,实现了断电复位,集成电路18重新正常工作。
[0026]为了更好的说明上述工作原理,请参考图5中供电电流、控制芯片的输入信号与输出信号之间的时序图。如图5所示:
[0027]第I阶段:集成电路供电正常,供电电流较小;
[0028]第2阶段:供电出现异常,供电电流突增,直至控制芯片MC9S08DZ60MLH检测到输入信号为高电平;
[0029]第3阶段:控制芯片MC9S08DZ60MLH检测到输入高电平后,经过一定时间自动输出高电平信号,切断供电电源;
[0030]第4阶段:供电电流急剧下降为0,由于供电电流的下降,MC9S08DZ60MLH检测到的输入信号为低电平;
[0031]第5阶段:延时一段时间,然后控制芯片MC9S08DZ60MLH输出低电平,开启供电电源;
[0032]第6阶段:供电电流逐渐上升至正常水平,集成电路实现掉电复位,重新正常工作。
[0033]由上述描述可知,本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路100利用电流检测电阻Rl监控供电电流的情况,在正常情况下,供电电流比较小,控制芯片检测到电流检测电阻Rl两端的电压比较小,则正常给集成电路18供电;而当集成电路18受到干扰而出现供电电流增大时,控制芯片检测到电流检测电阻Rl两端的电压比较大,则控制切断供电电源10,经过一定时间的延时再重新打开供电电源10,实现断电复位保护功能。故与现有技术中的第一种方案相比,本实用新型通过增加供电电源的开关电路16,提高了保护电路的可靠性;而与第二种方案相比,通过电路自身的单片机去检测供电电流的大小,省去了运放、稳压管、比较器等元器件,降低了成本,且单片机相对运算放大器的灵敏度较低,能有效降低误动作的机率。
[0034]较优的,如图4所示,本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路100还包括滤波电路19,滤波电路19与电流检测电路12的输出端或控制芯片14的输入端连接以降低干扰信号对检测结果的影响。具体的,滤波电路19为RC滤波电路,其包括电阻R4和电容Cl,电阻R4连接于电流检测电路以及控制芯片之间,控制芯片的输入脚与电容Cl的一端连接,电容Cl的另一端接地。当然,滤波电路19还可以为其它电路结构。
[0035]以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述,但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【主权项】
1.一种基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,包括依次电连接的电流检测电路、控制芯片以及开关电路,所述电流检测电路的输入端与供电电源连接,所述开关电路的输出端与集成电路连接,所述电流检测电路检测所述集成电路的供电电流是否异常并将检测结果输出至所述控制芯片,所述控制芯片根据所述检测结果输出高低电平以打开或关闭所述开关电路进而导通或切断所述供电电源对所述集成电路的供电。
2.如权利要求1所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,所述电流检测电路包括电流检测电阻R1和三极管Q1,所述电流检测电阻R1的一端与所述供电电源以及所述三极管Q1的发射极连接,所述电流检测电阻R1的另一端与所述开关电路以及所述三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的集电极与所述控制芯片的输入脚连接。
3.如权利要求1所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,所述开关电路为MOS管开关电路。
4.如权利要求3所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,所述MOS管开关电路包括MOS管Q2、电阻R2以及电阻R3,所述电阻R2的一端与所述控制芯片的输出脚连接,所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端以及所述MOS管Q2的栅极连接,所述电阻R3的另一端与所述MOS管Q2的源极连接,所述MOS管Q2的漏极与所述集成电路连接,所述控制芯片输出低电平时所述MOS管Q2导通且所述控制芯片输出高电平时所述MOS管Q2截止。
5.如权利要求1所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,所述控制芯片为单片机MC9S08DZ60MLH,所述单片机MC9S08DZ60MLH的脚1为输入脚,所述单片机MC9S08DZ60MLH的脚48为输出脚。
6.如权利要求1所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,还包括滤波电路,所述滤波电路与所述电流检测电路的输出端连接。
7.如权利要求6所述的基于集成电路的供电过流保护电路,其特征在于,所述滤波电路包括电阻R4和电容C1,所述电阻R4连接于所述电流检测电路以及所述控制芯片之间,所述控制芯片的输入脚与所述电容C1的一端连接,所述电容C1的另一端接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于集成电路的供电过流保护电路,包括依次电连接的电流检测电路、控制芯片以及开关电路,电流检测电路的输入端与供电电源连接,开关电路的输出端与集成电路连接,电流检测电路检测供电电流是否异常并将检测结果输出至控制芯片,控制芯片根据检测结果输出高低电平以打开或关闭开关电路进而导通或切断供电电源对集成电路的供电。与现有技术相比,本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路通过设置开关电路,提高了保护电路的可靠性,同时通过控制芯片代替现有技术中的运算放大器、稳压管以及比较器等,减少了所需元件的数量,降低了成本,且控制芯片相对于运算放大器的灵敏度较低,能有效降低误动作的几率。
【IPC分类】H02H7-20
【公开号】CN204559110
【申请号】CN201420844085
【发明人】吴耿建, 石大明
【申请人】东莞钜威新能源有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年12月26日
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