过流保护电路、开关模块、电子设备和消防传感系统的制作方法

文档序号:36484094发布日期:2023-12-25 17:40阅读:37来源:国知局
过流保护电路的制作方法

本发明涉及电子设备领域,具体地,涉及一种过流保护电路、和一种包括该过流保护电路的开关模块、一种包括该开关模块的电子设备和一种包括所述电子设备的消防传感系统。


背景技术:

1、随着微电子技术的发展,很多电子设备都采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet,metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)作为开关元件。

2、通常,mosfet(下文中简称为mos管)的源极与电源输入端电连接,mos管的漏极与接口电路电连接,通过向mos管的栅极提供控制信号,使得mos管的源极和漏极导通,进而实现对与接口电路电连接的电子设备供电。

3、mos管一旦损坏,就无法实现开关功能。因此,如何避免mos管损坏、延长mos管的使用寿命成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提供了一种过流保护电路、一种开关模块、一种电子设备和一种消防传感系统。

2、作为本发明的第一个方面,提供一种过流保护电路,所述过流保护电路包括电源输入端,其中,所述过流保护电路包括恒流控制单元和分压单元,

3、所述恒流控制单元的第一端与所述电源输入端电连接,所述恒流控制单元的第二端用于与开关晶体管的源极电连接,所述恒流控制单元的第三端与所述分压单元的第一端电连接,所述恒流控制单元的第一端和所述恒流控制单元的第三端能够在所述恒流控制单元的第一端与所述恒流控制单元的第二端之间的电流超过阈值电流时导通;

4、所述分压单元的第一端用于与所述开关晶体管的栅极电连接,所述分压单元的第二端用于与参考电压端电连接,所述分压单元的第三端用于与所述开关晶体管的源极电连接;

5、所述分压单元具有电阻值,所述分压单元的第二端和所述分压单元的第四端至少在所述恒流控制单元的第一端与所述恒流单元的第三端导通的情况下电连接,以使得在所述恒流控制单元的第一端与所述恒流控制单元的第三端导通的情况下,所述开关晶体管进入可变电阻区。

6、可选地,所述恒流控制单元包括限流电阻和栅源电压控制晶体管,所述栅源电压控制晶体管为p型晶体管,所述限流电阻的一端形成为所述恒流控制单元的第一端,所述限流电阻的另一端形成为所述恒流控制单元的第二端,所述栅源电压控制晶体管的基电极与所述限流电阻的另一端电连接,所述栅源电压控制晶体管的发射极与所述限流电阻的一端电连接,所述栅源电压控制晶体管的集电极形成为所述恒流控制单元的第三端。

7、可选地,所述分压单元具有用于接收导通控制信号的控制端,所述分压单元的第二端和所述分压单元的第四端能够在所述分压单元的控制端接收到导通控制信号时导通。

8、可选地,所述分压单元包括下拉子单元和驱动子单元,所述驱动子单元包括多个无源器件;

9、所述驱动子单元的第一端形成为所述分压单元的第四端,所述驱动子单元的第二端形成为所述分压单元的第三端,所述驱动子单元的第三端形成为所述分压单元的第一端;

10、所述下拉子单元包括第一分压电阻和下拉晶体管,所述第一分压电阻的第一端与所述恒流控制单元的第三端电连接,所述第一分压电阻的第二端与所述下拉晶体管的集电极电连接,所述下拉晶体管的发射极形成为所述分压单元的第二端,所述下拉晶体管的基电极与所述下拉晶体管的发射极电连接,且所述下拉晶体管的基电极形成为所述分压单元的控制端。

11、可选地,所述驱动子单元包括第一储能电容、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻,所述第一储能电容的第一端与所述恒流控制单元的第三端电连接,所述第一储能电容的第二端与所述第二分压电阻的第一端电连接;

12、所述第二分压电阻的第二端与所述第一分压电阻的第一端电连接;

13、所述第三分压电阻与所述第一储能电容并联;

14、所述第四分压电阻的第一端与第二分压电阻的第一端电连接,所述第四分压电阻的第二端用于与所述开关晶体管的栅极电连接。

15、可选地,所述过流保护电路还包括栅极电压采样单元,所述栅极电压采样单元的第一端与所述开关晶体管的栅极电连接,所述栅极电压采样单元的第二端用于与参考电压端电连接,所述栅极电压采样单元的输出端用于输出所述栅极电压采样单元所采集的电压。

16、可选地,所述栅极电压采样单元包括第五分压电阻、第六分压电阻和第二储能电容,所述第五分压电阻的一端形成为所述栅极电压采样单元的第一端,所述第五分压电阻的另一端与所述第六分压电阻的一端电连接,所述第六分压电阻的另一端形成为所述栅极电压采样单元的第二端,所述栅极电压采样单元的输出端连接在所述第五分压电阻和所述第六分压电阻之间。

17、作为本发明的第二个方面,提供一种开关模块,所述开关模块包括开关晶体管和接口电路,其中,所述开关模块还包括过流保护电路,所述过流保护电路为本发明第一个方面所提供的过流保护电路,所述过流保护电路的恒流控制单元的第二端与所述开关晶体管的源极电连接,所述过流保护电路的分压单元的第一端与所述开关晶体管的栅极电连接,所述开关晶体管的漏极与所述接口电路电连接。

18、作为本发明的第三个方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括开关模块和负载,所述开关模块的接口电路与所述负载电连接,其特征在于,所述开关模块为本发明第二个方面所提供的开关模块。

19、可选地,所述电子设备还包括检测处理单元,所述检测处理单元的输入端与所述栅极电压采样单元的输出端电连接,所述检测处理单元用于根据所述栅极电压采样单元的输出信号判断与所述过流保护电路电连接的接口电路是否满足断开条件,且所述检测处理单元还用于在判定所述接口电路满足断开条件的情况下,向所述分压单元的控制端输出断开控制信号。

20、可选地,所述检测处理单元用于在所述栅极电压采样单元的输出信号的电压超过阈值电压、且持续时间超过阈值时间的情况下,判定所述接口电路满足断开条件。

21、可选地,所述检测处理单元还用于在输出所述断开控制信号预定时间段后,向所述分压单元的控制端输出导通控制信号。

22、可选地,所述电子设备还包括显示面板,所述显示面板用于显示表征所述电子设备的过流状态的提示信息。

23、可选地,所述负载选自以下器件中的至少一者:

24、烟雾传感器、温度传感器、手动报警器、消防报警器。

25、作为本发明的第四个方面,提供一种消防传感系统,所述消防传感系统包括多个电子设备,其中,所述电子设备为本发明第三个方面所提供的电子设备,多个所述电子设备通过通信信号线串联。

26、本发明所提供的所述过流保护电路用在电子设备的开关模块中。当线路中出现过流现象时,主回路上的电流将超过所述阈值电流。在这种情况,恒流控制单元的第一端与恒流控制单元的第二端导通,进而导致分压单元的第四端与主回路发生电连接。分压单元的第二端与参考电压端电连接,这就导致了恒流控制单元的第一端与恒流控制单元的第二端导通前后,分压单元的电阻值并不相同。分压单元分别与开关晶体管的源极和栅极电连接,恒流控制单元的第一端与恒流控制单元的第二端导通也会相应改变开关晶体管的源极和栅极之间的栅源电压差,如果主回路过流,开关晶体管会进入一开、一关交替的半导通状态,从而实现恒流输出。在这种状态下,开关晶体管不会因流经的电流过大而损毁,从而延长了开关晶体管的使用寿命。

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