一种高边MOSFET输出的低成本短路检测电路的制作方法

专利2024-11-18  8


本技术属于工业控制、轨交牵引控制、汽车电子等,具体涉及一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路。


背景技术:

1、高边mosfet输出电路广泛应用于可编程工业控制器、轨交牵引控制器以及车辆运动控制器当中,mosfet管具有开关频率高、输入阻抗大、导通压降小、无机械损耗、电路简单、成本低,相比机械式触点的继电器,无粘合损坏、功耗低、寿命长等优势,可用作功率电子开关、继电器的替代品,实现电路的开关,继而成为控制器中的主要的电流控制元件。但是,mosfet缺乏电路过载能力,当其所在电路发生短路故障,mosfet极易被击穿。目前,解决该问题的方法通常是给mosfet增加短路检测电路。

2、目前mosfet多采用熔丝进行短路保护,熔丝串在mosfet的输出回路上,熔断后需要拆机更换,维护不方便;可恢复熔丝无需更换,但是通常熔断电流较小,较大熔断电流的可恢复熔丝体积又比较大,比较占用pcb面积资源。两种熔丝均存在容错率低的问题。另外还有采用负载电流反馈进行保护,需要通过电流检测器检测负载电流的大小,然后通过软件来比对电流值是否大于短路设定的阈值,如果大于设定值则软件切断mosfet输出以实现短路保护,但该方案所需的电流检测器通常价格比较高,且随着输出电压的增加就需要共模电压比较高的电流检测器,随着共模电压的提高电流检测器的价格也会随之提高,设计物料成本随之增加,因此需要一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路来解决上述问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路,包括负载电源正极,所述负载电源正极的输出端与开关mosfet的s源极和第一电阻的输入端连接,所述开关mosfet的d漏极与第一电阻的输出端连接,所述第一电阻的输出端与开关mosfet的d漏极均与第二电阻和负载的输入端连接,所述mosfet内设有g栅极,所述第二电阻的输出端与第三电阻的输入端连接,所述第三电阻和负载的输出端均与负载电源负极的输入端连接。

3、优选的,所述第一电阻的输出端和第二电阻的输入端之间设有a点,所述第二电阻的输出端和第三电阻的输入端之间设有b点,且b点与模块转换电路连接。

4、优选的,所述第一电阻高于第二电阻、第三电阻一个数量级。

5、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

6、本实用新型,通过设置第一电阻、第二电阻和第三电阻,该电路不仅可对各类控制器输出电路提供短路检测,大大增加了各类控制器的输出电路的可靠性,且该电路中的短路检测电路具有体积小、电路简单、成本低等优点,在低成本、高可靠的电路设计中具有良好的应用价值;



技术特征:

1.一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路,包括负载电源正极(vbb),其特征在于:所述负载电源正极(vbb)的输出端与开关mosfet(q1)的s源极和第一电阻(r1)的输入端连接,所述开关mosfet(q1)的d漏极与第一电阻(r1)的输出端连接,所述第一电阻(r1)的输出端与开关mosfet(q1)的d漏极均与第二电阻(r2)和负载(rl)的输入端连接,所述mosfet内设有g栅极,所述第二电阻(r2)的输出端与第三电阻(r3)的输入端连接,所述第三电阻(r3)和负载(rl)的输出端均与负载电源负极(gnd)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路,其特征在于:所述第一电阻(r1)的输出端和第二电阻(r2)的输入端之间设有a点,所述第二电阻(r2)的输出端和第三电阻(r3)的输入端之间设有b点,且b点与模块转换电路(adc)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高边mosfet输出的低成本短路检测电路,其特征在于:所述第一电阻(r1)高于第二电阻(r2)、第三电阻(r3)一个数量级。


技术总结
本技术公开了一种高边MOSFET输出的低成本短路检测电路,属于工业控制、轨交牵引控制、汽车电子等技术领域,包括负载电源正极,所述负载电源正极的输出端与开关MOSFET的S源极和第一电阻的输入端连接,所述开关MOSFET的D漏极与第一电阻的输出端连接,所述第一电阻的输出端与开关MOSFET的D漏极均与第二电阻和负载的输入端连接;本技术,通过设置第一电阻、第二电阻和第三电阻,该电路不仅可对各类控制器输出电路提供短路检测,大大增加了各类控制器的输出电路的可靠性,且该电路中的短路检测电路具有体积小、电路简单、成本低等优点,在低成本、高可靠的电路设计中具有良好的应用价值。

技术研发人员:王普,李鹏斌,侯文腾,雷学民
受保护的技术使用者:西安西控电气有限公司
技术研发日:20231024
技术公布日:2024/6/26
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