本技術(shù)屬于安全激光雷達(dá)，尤其涉及一種信號(hào)輸出電路和安全激光雷達(dá)。

背景技術(shù)：

1、目前，在具有功能安全要求的系統(tǒng)例如安全激光雷達(dá)中，通常包括為外部系統(tǒng)提供控制信號(hào)的信號(hào)輸出電路，外部系統(tǒng)可為機(jī)床、叉車(chē)等，安全激光雷達(dá)對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行安全檢測(cè)，安全激光雷達(dá)的信號(hào)輸出電路輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)控制外部系統(tǒng)啟停，實(shí)現(xiàn)安全檢測(cè)防護(hù)，同樣安全激光雷達(dá)中，必然包含多種故障保護(hù)電路，其中過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路就是一種比較常用的故障保護(hù)電路，過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路設(shè)置在信號(hào)輸出電路中，對(duì)信號(hào)輸出電路的過(guò)流狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)及過(guò)流保護(hù)，并在檢測(cè)到過(guò)流時(shí)，控制信號(hào)輸出電路切換控制信號(hào)的電平狀態(tài)，從而切換外部系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

2、但是，在傳統(tǒng)的過(guò)流檢測(cè)電路中，通常使用專(zhuān)用集成芯片或者由一個(gè)高精度的運(yùn)算放大器配合高精度的采樣電阻組成差分放大電路，通過(guò)差分放大電路對(duì)采樣電阻的壓降進(jìn)行放大后，再由adc采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，最終與預(yù)設(shè)的過(guò)流閾值進(jìn)行比較，判斷負(fù)載是否發(fā)生過(guò)流。這種過(guò)流檢測(cè)電路，需經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、adc轉(zhuǎn)換，閾值比較判斷，信號(hào)鏈路長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)使用了高精度運(yùn)放、adc或比較器，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種信號(hào)輸出電路，旨在解決傳統(tǒng)的信號(hào)輸出電路中過(guò)流檢測(cè)電路存在的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)和成本高的問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型實(shí)施例的第一方面提出了一種信號(hào)輸出電路，用于輸出高低電平的控制信號(hào)至外部系統(tǒng)，所述信號(hào)輸出電路包括：

3、電平切換電路，所述電平切換電路包括依次串接于第一正電源端和地之間的第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路，所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端共接構(gòu)成所述電平切換電路的控制端，所述第一開(kāi)關(guān)電路的輸出端和所述第二開(kāi)關(guān)電路的輸出端共接構(gòu)成所述信號(hào)輸出電路的輸出端，所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路，受高低電平信號(hào)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)觸發(fā)通斷且為相反的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

4、第一晶體管檢測(cè)電路，串接于所述第一正電源端和所述第一開(kāi)關(guān)電路之間，被配置為將所述第一開(kāi)關(guān)電路的輸入電流轉(zhuǎn)換為第一檢測(cè)電壓，所述第一晶體管檢測(cè)電路包括第一晶體管，在所述第一檢測(cè)電壓達(dá)到所述第一晶體管的閾值開(kāi)啟電壓或者閾值關(guān)斷電壓時(shí)，所述第一晶體管檢測(cè)電路觸發(fā)輸出第一電平信號(hào)；

5、第二晶體管檢測(cè)電路，串接于所述第二開(kāi)關(guān)電路和地之間，被配置為將所述第二開(kāi)關(guān)電路的輸入電流轉(zhuǎn)換為第二檢測(cè)電壓，所述第二晶體管檢測(cè)電路包括第二晶體管，在所述第二檢測(cè)電壓達(dá)到所述第二晶體管的閾值開(kāi)啟電壓或者閾值關(guān)斷電壓時(shí)，所述第二晶體管檢測(cè)電路觸發(fā)輸出第一電平信號(hào)；

6、控制器，分別與所述電平切換電路、所述第一晶體管檢測(cè)電路和所述第二晶體管檢測(cè)電路連接，被配置為輸出所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，以及在接收到所述第一電平信號(hào)時(shí)觸發(fā)切換所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的電平狀態(tài)，以切換所述控制信號(hào)的電平狀態(tài)。

7、可選地，所述第一開(kāi)關(guān)電路包括第一電子開(kāi)關(guān)管，所述第一電子開(kāi)關(guān)管為pmos管或者第一pnp三極管；

8、所述pmos管的源極或者所述第一pnp三極管的發(fā)射極構(gòu)成所述第一開(kāi)關(guān)電路的第一端并與所述第一晶體管檢測(cè)電路連接，所述pmos管的柵極或者所述pnp三極管的基極構(gòu)成所述第一開(kāi)關(guān)電路的控制端，所述pmos管的漏極或者所述pnp三極管的集電極構(gòu)成所述第一開(kāi)關(guān)電路的第二端并與所述第二開(kāi)關(guān)電路連接。

9、可選地，所述第二開(kāi)關(guān)電路包括第二電子開(kāi)關(guān)管，所述第二電子開(kāi)關(guān)管為nmos管或者第一npn三極管；

10、所述nmos管的漏極或者所述第一npn三極管的集電極構(gòu)成所述第二開(kāi)關(guān)電路的第一端并與所述第一開(kāi)關(guān)電路連接，所述nmos管的柵極或者所述第一npn三極管的基極構(gòu)成所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端，所述nmos管的源極或者所述第一npn三極管的發(fā)射極構(gòu)成所述第二開(kāi)關(guān)電路的第二端并與所述第二晶體管檢測(cè)電路連接。

11、可選地，所述第一晶體管檢測(cè)電路包括第二pnp三極管、第二npn三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第一晶體管為所述第二pnp三極管；

12、所述第一電阻的第一端、所述第二pnp三極管的發(fā)射極和所述第一正電源端連接，所述第一電阻的第二端、所述第二電阻的第一端和所述第一開(kāi)關(guān)電路的輸入端共接，所述第二電阻的第二端與所述第二pnp三極管的基極連接，所述第二pnp三極管的集電極與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端、所述第四電阻的第一端和所述第二npn三極管的基極連接，所述第四電阻的第二端和所述第二npn三極管的發(fā)射極接地，所述第二npn三極管的集電極與所述第五電阻的第一端連接構(gòu)成所述第一晶體管檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端，所述第五電阻的第二端與第二正電源端連接。

13、可選地，所述第二晶體管檢測(cè)電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻和第三npn三極管，所述第二晶體管為所述第三npn三極管；

14、所述第六電阻的第一端、所述第七電阻的第一端和所述第二開(kāi)關(guān)電路的第二端連接，所述第六電阻的第二端接地，所述第七電阻第二端、所述第八電阻的第一端和所述第三npn三極管的基極連接，所述第八電阻的第二端和所述第三npn三極管的發(fā)射極接地，所述第三npn三極管的集電極和所述第九電阻的第一端連接構(gòu)成所述第二晶體管檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端，所述第九電阻的第二端與第二正電源端連接。

15、可選地，所述電平切換電路還包括：

16、第一單向?qū)娐罚龅谝粏蜗驅(qū)娐返妮斎攵伺c所述第一開(kāi)關(guān)電路的第二端連接，所述第一單向?qū)娐返妮敵龆藰?gòu)成所述信號(hào)輸出電路的輸出端，所述第一單向?qū)娐罚慌渲脼閷⑺龅谝婚_(kāi)關(guān)電路的輸出電流單向傳輸至所述信號(hào)輸出電路的輸出端；

17、第二單向?qū)娐?，所述第二單向?qū)娐返妮斎攵伺c所述第二開(kāi)關(guān)電路的第一端連接，所述第二單向?qū)娐返妮敵龆伺c所述第一單向?qū)娐返妮敵龆诉B接并構(gòu)成所述信號(hào)輸出電路的輸出端，所述第二單向?qū)娐?，被配置為將所述第二開(kāi)關(guān)電路的輸出電流單向傳輸至所述信號(hào)輸出電路的輸出端；

18、瞬態(tài)電壓抑制電路，與所述信號(hào)輸出電路的輸出端連接，被配置為抑制所述信號(hào)輸出電路的輸出的高低電平信號(hào)的瞬態(tài)高壓。

19、可選地，所述第一單向?qū)娐钒ǖ谝欢O管，所述第一二極管的陽(yáng)極和陰極分別構(gòu)成所述第一單向?qū)娐返妮斎攵撕洼敵龆耍?/p>

20、所述第二單向?qū)娐钒ǖ诙O管，所述第二二極管的陰極和陽(yáng)極分別構(gòu)成所述第二單向?qū)娐返妮斎攵撕洼敵龆恕?/p>

21、可選地，所述瞬態(tài)電壓抑制電路包括瞬態(tài)抑制二極管，所述瞬態(tài)抑制二極管的第一端與所述信號(hào)輸出電路的輸出端連接，所述瞬態(tài)抑制二極管的第二端接地。

22、可選地，所述信號(hào)輸出電路還包括：

23、驅(qū)動(dòng)器，分別與所述控制器、所述第一開(kāi)關(guān)電路的控制端和所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端連接，被配置為將所述控制器輸出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，并輸出放大后的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路。

24、本實(shí)用新型實(shí)施例的第二方面提出了一種安全激光雷達(dá)，包括如上所述的信號(hào)輸出電路。

25、本實(shí)用新型實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：上述的信號(hào)輸出電路包括電平切換電路、第一晶體管檢測(cè)電路、第二晶體管檢測(cè)電路和控制器，電平切換電路包括第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路，第一開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)，輸出高電平的控制信號(hào)，第二開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)，輸出低電平的控制信號(hào)，第一晶體管檢測(cè)電路和第二晶體管檢測(cè)電路分別檢測(cè)第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)的輸出電流，并在過(guò)流時(shí)輸出第一電平信號(hào)至控制器，控制器對(duì)應(yīng)切換第一開(kāi)關(guān)電路或者第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)，電平切換電路切換控制信號(hào)的電平狀態(tài)，從而改變外部系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時(shí)，采用兩個(gè)晶體管檢測(cè)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，且響應(yīng)時(shí)間短，提高了過(guò)流保護(hù)效率。