PWM电路的短路保护结构制造技术

本申请公开了PWM电路的短路保护结构，包括：单片机，用于输出PWM波；控制转换电路，控制转换电路根据PWM波形导通或断开负载回路；短路保护电路，短路保护电路用于在负载回路出现过流情况时输出高电平信号给单片机，使单片机停止输出PWM波；硬件保护电路，硬件保护电路用于把短路保护电路输出的高电平信号转换为低电平信号输出给控制转换电路，使控制转换电路断开负载回路。本申请的PWM电路的短路保护结构，在短路情况下，通过硬件保护电路的低电平输出取代PWM波对控制转换电路的控制，无需等待单片机处理，控制转换电路直接断开负载回路，缩短了响应处理时间，提高了电路对电子元件保护的可靠性。件保护的可靠性。件保护的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
PWM电路的短路保护结构


[0001]本申请涉及电路保护
，特别是涉及一种PWM电路的短路保护结构。

技术介绍

[0002]申请人既有的PWM控制电路的基础结构，包括有PWM控制装置、负载和短路保护电路。其中，PWM控制装置包括有用于输出PWM波的单片机，单片机通过输出PWM波，控制负载和短路保护电路所在的负载回路的电流大小。当负载回路出现短路时，由短路保护电路把反馈高电平信号到PWM控制装置中的单片机，单片机收到高电平信号后，进入中断，关闭PWM波的输出，进而使负载回路关断，保护电路中的电子元件。但现有的PWM控制电路必须要通过单片机处理，才会关闭PWM波的输出。发生短路时，单片机从接收到信号到关闭输出需要使用4uS—7uS左右的时间，在此期间，主电路的电子元件会有可能因为短路造成的大电流和大功率而损坏。因此，现有PWM控制电路的短路保护由于采用了单片机控制的方式，导致时间不可控和响应时间长的问题，在发生短路时，电子元件依然存在损坏的风险，不能起到确切的短路保护效果。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题之一，本申请提供一种PWM电路的短路保护结构，在负载回路短路的情况下能快速响应，切断负载回路的电流，实现对电子元件的确切保护。
[0004]根据本技术第一方面实施例的一种PWM电路的短路保护结构，包括：
[0005]单片机，用于输出PWM波；
[0006]控制转换电路，连接在所述单片机和负载回路之间，所述控制转换电路根据PWM波形导通或断开负载回路；<br/>[0007]短路保护电路，所述短路保护电路的输入端与负载回路相连接，所述短路保护电路的输出端连接所述单片机，所述短路保护电路用于在负载回路出现过流情况时输出高电平信号给所述单片机，使所述单片机停止输出PWM波；
[0008]硬件保护电路，所述硬件保护电路的输入端连接所述短路保护电路的输出端，所述硬件保护电路的输出端连接所述控制转换电路，所述硬件保护电路用于把所述短路保护电路输出的高电平信号转换为低电平信号输出给所述控制转换电路，使所述控制转换电路断开负载回路。
[0009]根据本技术第一方面实施例的PWM电路的短路保护结构，至少具有如下有益效果：本技术在PWM控制电路中设置有硬件保护电路，硬件保护电路连接短路保护电路和控制转换电路，当负载回路出现过流情况时，短路保护电路输出高电平信号，信号同时给到单片机和硬件保护电路，触发硬件保护电路，硬件保护电路把短路保护电路输出的高电平转换为低电平信号输出给控制转换电路，使控制转换电路断开负载回路。本申请的PWM电路的短路保护结构，在短路情况下，通过硬件保护电路的低电平输出取代PWM波对控制转换
电路的控制，无需等待单片机处理，控制转换电路直接断开负载回路，缩短了响应处理时间，提高了电路对电子元件保护的可靠性。
[0010]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述控制转换电路包括驱动电路和开关组件，所述驱动电路的输入端连接所述单片机和所述硬件保护电路，所述驱动电路的输出端连接所述开关组件，所述开关组件串接在负载回路上。驱动电路用于把PWM波转换为控制开关组件的信号，从而使开关组件动作，导通或断开负载回路。
[0011]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述开关组件为MOS管，MOS管具有成本低、容易获得以及控制效果好的优势。
[0012]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述短路保护电路包括电流采样电路、比较器和基准电压电路，所述电流采样电路和所述基准电压电路分别连接所述比较器的两个输入端，所述比较器的输出端设置有信号输出电路，所述信号输出电路设有第一信号输出端和第二信号输出端，所述第一信号输出端用于连接所述单片机，所述第二信号输出端用于连接所述硬件保护电路。电流采样电路采集负载回路的电流，并转换为电压信号反馈到比较器，和基准电压电路的输出电压进行比较，比较器根据比较结果输出信号给到单片机和硬件保护电路。平时采样电流转换的电压信号不高于基准电压，比较器的两个信号输出端输出低电平；当负载回路发生短路时，由于短路流过电流采样电路的电流会很大，转换的电压信号大于基准电压，比较器的两个信号输出端输出高电平。
[0013]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述信号输出电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，所述第一电容连接所述比较器的输出端和所述基准电压电路，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻依次串接在低压电源端和接地端之间，所述比较器的输出端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第一信号输出端位于所述第二电阻和所述第三电阻之间。第一信号输出端位于第二电阻和第三电阻之间，平时该处信号为低电平；当比较器输出高电平时，信号输出电路的输出端电平为高电平。
[0014]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述硬件保护电路包括有第一三极管、第二三极管、第四电阻、第五电阻和第二电容；所述第一三极管的基极连接所述比较器的输出端，所述第一三极管的集电极通过所述第四电阻连接低压电源端，所述第一三极管的发射极通过所述第二电容连接接地端，所述比较器输出高电平时，所述第一三极管导通，为所述第二电容充电；所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的发射极和所述第二电容，所述第二三极管的集电极通过所述第五电阻连接低压电源端，所述第二三极管的集电极连接所述控制转换电路，所述第二三极管的发射极连接接地端，所述第二电容充电后，所述第二三极管导通，所述第二三极管的集电极向所述控制转换电路输出低电平。硬件保护电路的原理如下：当比较器输出高电平时，硬件保护电路中的第一三极管导通，当第二电容上的电压达到第二三极管的导通电压时，第二三极管导通，第二三极管导通后，第二三极管的集电极为低电平，即控制转换电路的输入信号为低电平，从而断开负载回路，保护负载回路中的电子元件，该方式直接控制控制转换电路动作，相较于通过单片机的输出进行控制，时间更短，更快速切断短路的负载回路，有效保护电子元件。
[0015]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述第二三极管的集电极和所述控制转换电路之间设置有稳压二极管，稳压二极管保证输出的电平信号的稳
定。
[0016]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述第一三极管的发射极处设置有单向二极管，单向二极管用于稳定第一三极管的输出。
[0017]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极处分别设置有限流电阻，限流电阻用于限制三极管基极处的电流，避免过大的电流损坏三极管。
[0018]根据本技术第一方面所述的PWM电路的短路保护结构，所述第二三极管的基极和接地端之间通过第六电阻连接。，第六电阻能保证第二电容的电压，同时构成第二电容的放电回路。
[0019]根据本技术第一方面所述的PWM电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PWM电路的短路保护结构，其特征在于，包括：单片机，用于输出PWM波；控制转换电路，连接在所述单片机和负载回路之间，所述控制转换电路根据PWM波形导通或断开负载回路；短路保护电路，所述短路保护电路的输入端与负载回路相连接，所述短路保护电路的输出端连接所述单片机，所述短路保护电路用于在负载回路出现过流情况时输出高电平信号给所述单片机，使所述单片机停止输出PWM波；硬件保护电路，所述硬件保护电路的输入端连接所述短路保护电路的输出端，所述硬件保护电路的输出端连接所述控制转换电路，所述硬件保护电路用于把所述短路保护电路输出的高电平信号转换为低电平信号输出给所述控制转换电路，使所述控制转换电路断开负载回路。2.根据权利要求1所述的PWM电路的短路保护结构，其特征在于，所述控制转换电路包括驱动电路和开关组件，所述驱动电路的输入端连接所述单片机和所述硬件保护电路，所述驱动电路的输出端连接所述开关组件，所述开关组件串接在负载回路上。3.根据权利要求2所述的PWM电路的短路保护结构，其特征在于，所述开关组件为MOS管。4.根据权利要求1至3任一所述的PWM电路的短路保护结构，其特征在于，所述短路保护电路包括电流采样电路、比较器和基准电压电路，所述电流采样电路和所述基准电压电路分别连接所述比较器的两个输入端，所述比较器的输出端设置有信号输出电路，所述信号输出电路设有第一信号输出端和第二信号输出端，所述第一信号输出端用于连接所述单片机，所述第二信号输出端用于连接所述硬件保护电路。5.根据权利要求4所述的PWM电路的短路保护结构，其特征在于，所述信号输出电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：广东利元亨智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：