一种高边驱动电路的制作方法

专利2026-07-18  7


本技术涉及电力电子,尤其涉及一种高边驱动电路。


背景技术:

1、在电力电子系统中,高边开关通常用于控制大电流的开关,但高边开关在导通时可能承受超过其承受能力的电流,导致其过热甚至烧毁。为了保护高边开关,通常需要一种过流保护功能的高边驱动电路。

2、目前,市场上存在多种过流保护高边驱动电路,但它们往往结构复杂,性能不稳定,且不能实时监测和保护高边开关。因此,急需一种结构简单、性能稳定且能实时监测和保护高边开关的过流保护高边驱动电路。


技术实现思路

1、本实用新型提供了一种高边驱动电路,可以保护电路用于在开关电流超过预设阈值时触发,关闭nmos驱动电路,该电路结构简单、性能稳定、实时监测和保护高边开关、防止高边开关过流损坏、提高系统的可靠性和安全性。

2、根据本实用新型的第一方面,提供了一种高边驱动电路,包括驱动模块、nmos管和过流检测模块;

3、所述驱动模块的输入端与第一电源端连接,所述驱动模块的控制信号输入端与使能信号端电连接,所述驱动模块的控制信号输出端与所述nmos管的控制端电连接;所述驱动模块的输出端与高边负载电连接;

4、所述过流检测模块的第一输入端与所述nmos管的第一端电连接,所述过流检测模块的第二输入端与所述nmos管的第二端电连接,所述过流检测模块的输出端与所述使能信号端电连接;

5、所述过流检测模块在检测到流经所述nmos管的电流大于预设阈值时,向所述使能信号端输出第一电平信号,所述驱动模块响应所述第一电平信号控制所述nmos管关断。

6、可选的,所述过流检测模块包括:第一三极管、比较器和放大器;

7、所述第一三极管的集电极与所述使能信号端电连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第一三极管的基极与所述比较器的输出端电连接;

8、所述比较器的正向输入端与所述放大器的输出端电连接,所述比较器的负向输入端接地;

9、所述放大器的第一输入端与所述nmos管的第一端电连接,所述放大器的第二输入端与所述nmos管的第二端电连接,用于采集和放大所述nmos管第一端和第二端的电压信号。

10、可选的,所述过流检测模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻;

11、所述第一电阻的第一端与所述第一三极管的基极电连接,所述第一电阻的第二端与所述比较器的输出端电连接;

12、所述第二电阻的第一端与第二电源端电连接,所述第二电阻的第二端与所述比较器的负向输入端电连接;

13、所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接,所述第三电阻的第二端接地;

14、所述第四电阻的第一端与所述比较器的正向输入端电连接,所述第四电阻的第二端与所述放大器的第一输入端电连接;

15、所述第五电阻的第一端接地,所述第五电阻的第二端与所述放大器的第二端电连接;

16、所述第六电阻的第一端与所述放大器的第一端电连接,所述第六电阻的第二端与所述nmos管的第一端电连接;

17、所述第七电阻的第一端与所述放大器的第二端电连接,所述第七电阻的第二端与所述nmos管的第二端电连接。

18、可选的,所述驱动模块包括第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管和第二二极管;

19、所述第二三极管的基极与所述使能信号端电连接,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极与所述第一二极管的输出端电连接;

20、所述第三三极管的基极与所述第二三极管的集电极电连接,所述第三三极管的发射极与所述第一二极管的输出端电连接,所述第三三极管的集电极与所述第二二极管的输入端电连接;

21、所述第四三极管的发射极与所述第二二极管的输出端电连接,所述第四三极管的基极与所述第三三极管的集电极电连接,所述第四三极管的集电极与所述高边负载电连接;

22、所述第一二极管的输入端与所述第一电源端电连接;

23、所述第二二极管的输入端与所述第三三极管的集电极电连接,所述第二二极管的输出端与所述nmos管的控制端电连接。

24、可选的,所述驱动模块还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻;

25、所述第八电阻的第一端与所述使能信号端电连接,所述第八电阻的第二端与所述第二三极管的基极电连接;

26、所述第九电阻的第一端与所述第八电阻的第二端电连接,所述第九电阻的第二端与所述第二三极管的发射极电连接;

27、所述第十电阻的第一端与所述第一二极管的输出端电连接,所述第十电阻的第二端与所述第二三极管的集电极电连接;

28、所述第十一电阻的第一端与所述第二三极管的发射极电连接,所述第十一电阻的第二端接地;

29、所述第十二电阻的第一端与所述第三三极管的集电极电连接,所述第十二电阻的第二端与所述第二二极管的输入端电连接;

30、所述第十三电阻的第一端与所述第四三极管的基极电连接,所述第十三电阻第二端与所述高边负载电连接。

31、可选的,所述驱动模块还包括第一电容;

32、所述第一电容的第一端与所述第一二极管的第二端电连接,所述第一电容的第二端与所述高边负载电连接。

33、可选的,所述第一三极管和所述第二三极管均为npn型三极管,所述第三三极管和所述第四三极管均为pnp型三极管。

34、可选的,还包括第二电源端和第三电源端;所述第二电源端与所述比较器的正电源端电连接,所述比较器的负电源端接地;

35、所述第三电源端与所述放大器的正电源端电连接,所述放大器的负电源端接地。

36、可选的,所述第二电源端复用为所述第三电源端。

37、可选的,所述放大器的型号为lt318a,所述比较器的型号为lt1017。

38、本实用新型公开了一种高边驱动电路,包括驱动模块、nmos管和过流检测模块;驱动模块的输入端与第一电源端连接,驱动模块的控制信号输入端与使能信号端电连接,驱动模块的控制信号输出端与nmos管的控制端电连接;驱动模块的输出端与高边负载电连接;过流检测模块的第一输入端与nmos管的第一端电连接,过流检测模块的第二输入端与nmos管的第二端电连接,过流检测模块的输出端与使能信号端电连接;过流检测模块在检测到流经nmos管的电流大于预设阈值时,向使能信号端输出第一电平信号,驱动模块相应第一电平信号控制nmos管关断。本实用新型提供的高边驱动电路可以保护电路用于在开关电流超过预设阈值时触发,关闭nmos驱动电路,该电路结构简单、性能稳定、实时监测和保护高边开关、防止高边开关过流损坏、提高系统的可靠性和安全性。

39、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。


技术特征:

1.一种高边驱动电路,其特征在于,包括驱动模块、nmos管和过流检测模块;

2.根据权利要求1所述的高边驱动电路,其特征在于,所述过流检测模块包括:第一三极管、比较器和放大器;

3.根据权利要求2所述的高边驱动电路,其特征在于,所述过流检测模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻;

4.根据权利要求2所述的高边驱动电路,其特征在于,所述驱动模块包括第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管和第二二极管;

5.根据权利要求4所述的高边驱动电路,其特征在于,所述驱动模块还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻;

6.根据权利要求5所述的高边驱动电路,其特征在于,所述驱动模块还包括第一电容;

7.根据权利要求4所述的高边驱动电路,其特征在于,所述第一三极管和所述第二三极管均为npn型三极管,所述第三三极管和所述第四三极管均为pnp型三极管。

8.根据权利要求3所述的高边驱动电路,其特征在于,还包括第二电源端和第三电源端;

9.根据权利要求8所述的高边驱动电路,其特征在于,所述第二电源端复用为所述第三电源端。

10.根据权利要求2所述的高边驱动电路,其特征在于,所述放大器的型号为lt318a,所述比较器的型号为lt1017。


技术总结
本技术公开了一种高边驱动电路,包括驱动模块、NMOS管和过流检测模块;驱动模块的输入端与第一电源端连接,控制信号输入端与使能信号端电连接,控制信号输出端与NMOS管的控制端电连接;驱动模块的输出端与高边负载电连接;过流检测模块的第一输入端与NMOS管的第一端电连接,过流检测模块的第二输入端与NMOS管的第二端电连接,过流检测模块的输出端与使能信号端电连接;过流检测模块在检测到流经NMOS管的电流大于预设阈值时,向使能信号端输出第一电平信号,驱动模块相应第一电平信号控制NMOS管关断。本技术提供的高边驱动电路结构简单,性能稳定,可以实时监测和保护高边开关,提高系统的可靠性和安全性。

技术研发人员:黄俊禄,侯卫国
受保护的技术使用者:上海金脉电子科技有限公司
技术研发日:20240305
技术公布日:2024/11/11
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