一种用比较器设计的低成本自锁电路及装置的制作方法

本实用新型属于汽车电路技术领域，特别涉及一种用比较器设计的低成本自锁电路及装置。

背景技术：

随着汽车制造行业的发展，尤其是新能源汽车行业的发展，对高压大功率的控制器件使用越来越多，高压大功率控制器件在控制回路中，当负载发生过流或短路时需要快速关断控制器件并锁定当前状态以保护其不被损坏，电路锁定后，需要重新上电复位才可解锁，在负载过流或短路故障没有消除之前不允许控制电路工作，直到负载过流或短路的故障消失才可重新工作。很大程度锁定保护电路的工作状态对保护功率控制器件来时至关重要，自锁电路不可或缺

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种用比较器设计的低成本自锁电路及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用比较器设计的低成本自锁电路，所述电路包括集成运放电路、若干个采样电阻、mos管、npn型三级管q1、二极管d1和二极管d2；

所述集成运放电路包括比较器、电容c1、电阻r1和二极管d1，所述比较器的数据信号负输入端连接有电压基准vref，所述比较器的电源正极连接端连接有供电电压vcc，所述比较器的电源负极接地，所述比较器的数据输出端与二极管d1的输入端相连接，所述电容c1的一端与比较器的电源正极连接端相连接，所述电容c1的另一端接地，所述二极管d1的输出端与电阻r1一端连接，所述电阻r1的另一端与比较器的数据信号正输入端连接。

进一步的，所述mos管的漏极发送关断信号设置，所述mos管的栅极连接有电阻r2，所述电阻r2的另一端与mos管的源极连接，所述mos管的源极接地。

进一步的，所述npn型三级管q1的集电极与电阻r1的另一端连接，所述npn型三级管q1的基极连接有电阻r3和电阻r4一端，所述npn型三级管q1的发射极接地，所述电阻r3的另一端接收解锁信号，所述电阻r4的另一端与npn型三级管q1的发射极连接。

进一步的，所述二极管d2的输出端与集成运放电路之间设置有电阻r5；

所述二极管d2的输入端接收运放放大信号，所述电阻r5的一端与二极管d2的输出端连接，所述电阻r5的另一端与比较器的数据信号正极输入端连接。

进一步的，所述电阻r5的另一端还连接有电阻r6，所述电阻r6的另一端接地。

进一步的，所述集成运放电路与mos管之间设置有电阻r7；

所述电阻r7的一端与比较器的数据信号输出端连接，所述电阻r7的另一端与mos管栅极连接，所述电阻r7的另一端还与电阻r2的一端连接。

本实用新型还提供了一种用比较器设计的低成本自锁装置，所述装置包括上述的用比较器设计的低成本自锁电路。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过推出一种用比较器做自锁保护的电路设计，电路结构简单可靠，成本低廉，调试方便，器件选型范围广泛，其中电路构成主要有：控制器件控制回路采样电阻、集成运放、比较器、mos管、三级管等，该电路可实现对igbt/mos管等功率器件控制回路的过流或短路保护电路状态锁定。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例的短路保护自锁电路框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种用比较器设计的低成本自锁电路，所述电路包括集成运放电路、若干个采样电阻、mos管、npn型三级管q1、二极管d1和二极管d2；

所述集成运放电路包括比较器、电容c1、电阻r1和二极管d1，所述比较器的数据信号负输入端连接有电压基准vref，所述比较器的电源正极连接端连接有供电电压vcc，所述比较器的电源负极接地，所述比较器的数据输出端与二极管d1的输入端相连接，所述电容c1的一端与比较器的电源正极连接端相连接，所述电容c1的另一端接地，所述二极管d1的输出端与电阻r1一端连接，所述电阻r1的另一端与比较器的数据信号正输入端连接。

所述mos管的漏极发送关断信号设置，所述mos管的栅极连接有电阻r2，所述电阻r2的另一端与mos管的源极连接，所述mos管的源极接地，所述集成运放电路与mos管之间设置有电阻r7；所述电阻r7的一端与比较器的数据信号输出端连接，所述电阻r7的另一端与mos管栅极连接，所述电阻r7的另一端还与电阻r2的一端连接；

所述npn型三级管q1的集电极与电阻r1的另一端连接，所述npn型三级管q1的基极连接有电阻r3和电阻r4一端，所述npn型三级管q1的发射极接地，所述电阻r3的另一端接收解锁信号，所述电阻r4的另一端与npn型三级管q1的发射极连接；

所述二极管d2的输出端与集成运放电路之间设置有电阻r5；

所述二极管d2的输入端接收运放放大信号，所述电阻r5的一端与二极管d2的输出端连接，所述电阻r5的另一端与比较器的数据信号正极输入端连接，所述电阻r5的另一端还连接有电阻r6，所述电阻r6的另一端接地。

本实用新型还提供了一种用比较器设计的低成本自锁装置，所述装置包括上述的用比较器设计的低成本自锁电路。

本实用工作原理：

参照说明书附图1，当控制器件主功率回路的负载发生过流或短路时，来自运算放大器的放大信号会大于事先设定的电压基准，此时，比较器的同相输入端的信号大于电压基准信号，比较器翻转输出为高电平来开通后面的mos管，mos管开通后，拉低功率器件驱动电路的输出，关断功率器件起到保护作用；同时，比较器翻转输出的高电平信号通过二极管及限流电阻之路反馈到比较器的同相输入端，锁定比较器的输出信号一直为高电平，mos管持续开通，一直关断驱动信号的输出，起到锁死保护；(比较器翻转输出的高电平近似为运放供电电压vcc，此电压大于电压基准vref，比较器会翻转输出高电平)；

电路锁死后，可以通过控制解锁信号(高电平)来释放自锁电路，释放的次数可根据实际电路的需要通过mcu的i/o口进行输出设置，当解锁信号释放完毕后，自锁电路还处于锁定状态，说明控制器件的主功率回路确实存在故障，需要封锁输出以保护功率器件，此时若需要强制解锁只能通过复位掉电(即断开运算放大器的供电电压进行强制解锁)。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。