本發(fā)明涉及高邊驅(qū)動(dòng)保護(hù)，特別涉及一種采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

在工程機(jī)械車(chē)輛應(yīng)用中，很多客戶(hù)需要用到高邊驅(qū)動(dòng)輸出功能，這對(duì)車(chē)輛的布線(xiàn)帶來(lái)便利——用戶(hù)只需要將用電負(fù)載一端接到高邊驅(qū)動(dòng)輸出端，另一端接到車(chē)輛自身的大鐵即可。但目前市場(chǎng)上高邊驅(qū)動(dòng)的方案輸出電流（3安培以下）及輸出電壓（40伏以下）都比較小，有的沒(méi)有驅(qū)動(dòng)輸出過(guò)流保護(hù)功能，無(wú)法滿(mǎn)足特定的需求，且絕大多數(shù)都是采用專(zhuān)業(yè)集成電路實(shí)現(xiàn)，成本不具有任何優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：提供一種采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路。輸出過(guò)流時(shí)，自動(dòng)保護(hù)響應(yīng)速度快，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品自生及車(chē)輛造成任何損傷，且成本較低。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路，所述高邊驅(qū)動(dòng)的電路采用MOSFET功率管Q2，過(guò)流保護(hù)電路包括與高邊驅(qū)動(dòng)輸出電流串聯(lián)的電流檢測(cè)電路，所述電流檢測(cè)電路的輸出電平連接電壓比較器U1的輸入端，電壓比較器的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)管連接控制高邊驅(qū)動(dòng)電路的MOSFET功率管關(guān)閉和導(dǎo)通。

優(yōu)選的，所述電壓比較器還通過(guò)光耦器件U23-A連接到單片機(jī)，所述單片機(jī)通過(guò)光耦器件U23-A連接到開(kāi)關(guān)管，進(jìn)而控制高邊驅(qū)動(dòng)電路的MOSFET功率管Q2關(guān)閉和導(dǎo)通。

優(yōu)選的，所述的MOSFET功率管Q2的源極連接高邊驅(qū)動(dòng)的高電壓端，漏極通過(guò)串聯(lián)的電阻R12輸出驅(qū)動(dòng)電流，柵極作為控制端通過(guò)電阻R4連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電源的正極VCP+，電阻R12構(gòu)成電流檢測(cè)電路。

優(yōu)選的，所述電阻R12的輸出電平連接電壓比較器U1的反相輸入端，U1的正相輸入端輸入?yún)⒖茧妷骸?/p>

優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)管采用PNP三極管Q3，Q3的集電極接低電平，發(fā)射極連接Q2的柵極，基極分別通過(guò)電阻R5連接發(fā)射極、通過(guò)電容C5連接集電極，電壓比較器U1的輸出端通過(guò)二極管D1連接三極管Q3的基極。

優(yōu)選的，所述柵極驅(qū)動(dòng)電源包括由耦合電感L3-A、整流二極管D2、電阻R6及穩(wěn)壓管D4構(gòu)成的串聯(lián)回路，產(chǎn)生一個(gè)始終高于Q2功率MOSFET源極電壓的VCP+電壓。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明所提供的采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路，高邊驅(qū)動(dòng)輸出電流大，最高輸出電流可達(dá)到18安培，工作電壓可達(dá)到100伏，輸出過(guò)流時(shí)，自動(dòng)保護(hù)響應(yīng)速度快，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品自生及車(chē)輛造成任何損傷，且成本較低。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明所提供的采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明已經(jīng)成功應(yīng)用某產(chǎn)品上，正常工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)能夠可靠輸出高達(dá)18安培的電流，在驅(qū)動(dòng)發(fā)生過(guò)流時(shí)，電路可以在4微秒之內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)輸出，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自身及對(duì)車(chē)輛的保護(hù)功能。

本發(fā)明所揭示的采用分立元件實(shí)現(xiàn)的高邊驅(qū)動(dòng)過(guò)流保護(hù)電路的原理圖電路的連接關(guān)系，如圖1所示。所述高邊驅(qū)動(dòng)的電路采用MOSFET功率管Q2，過(guò)流保護(hù)電路包括與高邊驅(qū)動(dòng)輸出電流串聯(lián)的電流檢測(cè)電路，所述的MOSFET功率管Q2的源極連接高邊驅(qū)動(dòng)的高電壓端，漏極通過(guò)串聯(lián)的電阻R12輸出驅(qū)動(dòng)電流，柵極作為控制端通過(guò)電阻R4連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電源的正極VCP+，電阻R12構(gòu)成電流檢測(cè)電路，用來(lái)檢測(cè)從J3-1輸出的驅(qū)動(dòng)電流。所述電阻R12的輸出電平連接電壓比較器U1的反相輸入端，U1的正相輸入端輸入?yún)⒖茧妷?。電壓比較器的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)管連接控制高邊驅(qū)動(dòng)電路的MOSFET功率管關(guān)閉和導(dǎo)通。所述開(kāi)關(guān)管采用PNP三極管Q3，Q3的集電極接低電平，發(fā)射極連接Q2的柵極，基極分別通過(guò)電阻R5連接發(fā)射極、通過(guò)電容C5連接集電極，電壓比較器U1的輸出端通過(guò)二極管D1連接三極管Q3的基極。當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，R12的壓降變大，造成比較器U1輸出為低電平，該低電平通過(guò)D1使三極管Q3導(dǎo)通，從而使MOSFET功率管Q2關(guān)閉，切斷輸出。

另外，所述電壓比較器還通過(guò)光耦器件U23-A連接到單片機(jī)，所述單片機(jī)通過(guò)光耦器件U23-A連接到開(kāi)關(guān)管，進(jìn)而控制高邊驅(qū)動(dòng)電路的MOSFET功率管Q2關(guān)閉和導(dǎo)通。U1輸出的低電平通過(guò)光耦U23-A使J1-1也輸出低電平，該低電平可以連接到單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到該低電平后，通過(guò)J2-1控制U23-B光耦導(dǎo)通，從而通過(guò)單片機(jī)關(guān)閉Q2功率MOSFET管的輸出功能，并通知客戶(hù)檢修。

類(lèi)似通過(guò)檢流電阻R12檢測(cè)過(guò)流的方法也可通過(guò)差分放大器方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電流檢測(cè)，但極少有這種差分放大器的輸入腳能夠承受100伏的電壓，即使有，價(jià)格也極其昂貴。

本發(fā)明的保護(hù)電路還巧妙的使用了耦合電感產(chǎn)生Q2功率MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電壓。所述柵極驅(qū)動(dòng)電源包括由耦合電感L3-A、整流二極管D2、電阻R6及穩(wěn)壓管D4構(gòu)成的串聯(lián)回路，當(dāng)產(chǎn)品上電后，通過(guò)耦合電感L3-A、二極管D2、電阻R6及穩(wěn)壓管D4產(chǎn)生一個(gè)始終高于Q2功率MOSFET源極的VCP+電壓。沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)電荷泵電路，電路簡(jiǎn)單可靠，且成本較低。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。