本技術(shù)涉及電路保護(hù)設(shè)計(jì)，尤其涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、驅(qū)動(dòng)電路是汽車(chē)領(lǐng)域常用的電子電路，用于控制電機(jī)和為負(fù)載電路供電。現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路多為使用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor,mosfet，簡(jiǎn)稱(chēng)mos管)的全橋h橋電路設(shè)計(jì)方案。mos管是一種常用的功率開(kāi)關(guān)器件，其構(gòu)建的全橋h橋電路具有低開(kāi)關(guān)損耗和高開(kāi)關(guān)速度。此種h橋電路設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題是：mos管導(dǎo)通所需電流較大，而單片機(jī)只能驅(qū)動(dòng)小電流電路，所以不能通過(guò)單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)mos管，需采用額外的驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)mos管。因而，改進(jìn)后的驅(qū)動(dòng)電路由驅(qū)動(dòng)芯片和全橋h橋電路組成，電源經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片為全橋h橋電路供電，進(jìn)而為負(fù)載電路輸入電源。

2、驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)直接關(guān)系到整個(gè)汽車(chē)控制系統(tǒng)是否能夠安全運(yùn)行，例如，在驅(qū)動(dòng)芯片電源反接時(shí)如何避免驅(qū)動(dòng)電路中各電路元件及負(fù)載被損壞，以及在負(fù)載電路異常時(shí)如何對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行保護(hù)等等。

3、因此，需要設(shè)計(jì)一種方案可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行有效的保護(hù)，以進(jìn)一步保障汽車(chē)控制系統(tǒng)及負(fù)載設(shè)備的安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置及方法，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路及負(fù)載電路的有效保護(hù)。

2、根據(jù)本技術(shù)的第一方面，提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置，該裝置包括：電源防反保護(hù)單元和負(fù)載異常保護(hù)單元；所述電源防反保護(hù)單元包含三個(gè)端口，分別為第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口與電源的輸出端連接，所述第二端口接地，所述第三端口與所述負(fù)載異常保護(hù)單元連接，所述電源防反保護(hù)單元基于所述第二端口與所述第三端口的電壓差確定自身處于開(kāi)啟狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)；所述負(fù)載異常保護(hù)單元包含三個(gè)端口，分別為第四端口，第五端口和第六端口，所述第四端口與所述電源防反保護(hù)單元的第三端口連接，所述第五端口與驅(qū)動(dòng)電路連接，用于為所述驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，所述第六端口與負(fù)載電路連接，所述驅(qū)動(dòng)電路用于基于輸入電源驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載電路，所述負(fù)載異常保護(hù)單元用于檢測(cè)所述負(fù)載電路是否異常，并在檢測(cè)到所述負(fù)載電路異常情況下，停止為所述驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)所述驅(qū)動(dòng)電路及所述負(fù)載電路。

3、在一些實(shí)施方式中，所述電源防反保護(hù)單元為p溝道m(xù)os管，所述第一端口為p溝道m(xù)os管的漏極，第二端口為p溝道m(xù)os管的柵極，第三端口為p溝道m(xù)os管的源極；所述電源防反保護(hù)單元基于所述第二端口與所述第三端口的電壓差確定自身處于開(kāi)啟狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)包括：當(dāng)電源正接時(shí)，所述電源的輸出端與p溝道m(xù)os管的漏極連接，p溝道m(xù)os管的柵極與地端連接，p溝道m(xù)os管的源極與所述負(fù)載異常保護(hù)單元的第四端口連接，p溝道m(xù)os管的柵極的電壓小于源極電壓，所述p溝道m(xù)os管處于開(kāi)啟狀態(tài)；當(dāng)電源反接時(shí)，所述電源的輸出端與p溝道m(xù)os管的柵極連接，p溝道m(xù)os管的漏極與地端連接，p溝道m(xù)os管的源極與負(fù)載異常保護(hù)單元的第四端口連接，p溝道m(xù)os管的柵極的電壓大于源極電壓，所述p溝道m(xù)os管處于截止?fàn)顟B(tài)。

4、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)載異常保護(hù)單元包括：第一開(kāi)關(guān)管及異常檢測(cè)模塊；所述第一開(kāi)關(guān)管包括三個(gè)端口，分別為端口a、端口b和端口c，其中，所述端口a為所述負(fù)載異常保護(hù)單元的第四端口，所述端口b為所述負(fù)載異常保護(hù)單元的第五端口，所述端口c與所述異常檢測(cè)模塊連接，所述第一開(kāi)關(guān)管基于所述端口b與所述端口c的電壓差控制自身處于開(kāi)啟狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)；所述異常檢測(cè)模塊至少包含兩個(gè)端口，其中一個(gè)端口與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口c連接，另一個(gè)端口為所述負(fù)載異常保護(hù)單元的第六端口，所述異常檢測(cè)模塊用于檢測(cè)所述負(fù)載電路是否異常，并在檢測(cè)到所述負(fù)載電路異常情況下，控制所述第一開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)停止為所述驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，保護(hù)所述驅(qū)動(dòng)電路及所述負(fù)載電路。

5、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)載異常保護(hù)單元還包括：控制開(kāi)關(guān)管，連接于所述第一開(kāi)關(guān)管與所述異常檢測(cè)模塊之間，用于基于所述異常檢測(cè)模塊的異常檢測(cè)信號(hào)控制所述第一開(kāi)關(guān)管的通斷；所述控制開(kāi)關(guān)管包含三個(gè)端口，分別為端口d、端口e和端口f，其中，所述端口d與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口c連接，所述端口e與所述異常檢測(cè)模塊連接，所述端口f與地端連接。

6、在一些實(shí)施方式中，所述控制開(kāi)關(guān)管為npn型三極管，所述端口d為所述三極管的集電極，所述端口e為所述三極管的基極，所述端口f為所述三極管的發(fā)射極。

7、在一些實(shí)施方式中，所述第一開(kāi)關(guān)管為p溝道m(xù)os管，所述端口a為p溝道m(xù)os管的源極，所述端口b為p溝道m(xù)os管的漏極，所述端口c為p溝道m(xù)os管的柵極。

8、在一些實(shí)施方式中，所述異常檢測(cè)模塊包括：驅(qū)動(dòng)芯片和與所述驅(qū)動(dòng)芯片連接的采樣電路；所述采樣電路用于采集所述負(fù)載電路的工作電流和/或工作電壓，并發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)芯片；所述驅(qū)動(dòng)芯片用于檢測(cè)所述采樣電路采集的所述工作電流和/或工作電壓是否異常，并在檢測(cè)到異常情況下向所述第一開(kāi)關(guān)管發(fā)送異常檢測(cè)信號(hào)，控制所述第一開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)停止為所述驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，保護(hù)所述驅(qū)動(dòng)電路及所述負(fù)載電路。

9、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)載異常保護(hù)單元還包括：限流電阻和下拉電阻；所述第一開(kāi)關(guān)管經(jīng)所述限流電阻與所述驅(qū)動(dòng)芯片連接；所述下拉電阻的一端接地，所述下拉電阻的另一端連接所述限流電阻與所述驅(qū)動(dòng)芯片連接的公共端。

10、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)載異常保護(hù)單元還包括：偏置電阻和保護(hù)二極管；所述偏置電阻的一端與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口a連接，另一端與所述控制開(kāi)關(guān)管的端口d與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口c連接的公共端相連；所述保護(hù)二極管與所述偏置電阻并聯(lián)，其一端與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口a連接，另一端與所述第一開(kāi)關(guān)管的端口c與所述異常檢測(cè)模塊連接的公共端。

11、根據(jù)本技術(shù)的第二方面，提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)方法，采用本技術(shù)上面任一所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)在電源反接時(shí)以及負(fù)載電路異常時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路及負(fù)載電路的保護(hù)。

12、綜上所述，本技術(shù)提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置及方法，至少具有以下有益效果：

13、本技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)裝置包括電源防反保護(hù)單元和負(fù)載異常保護(hù)單元；所述電源防反保護(hù)單元第一端口與電源的輸出端連接，第二端口接地，第三端口與所述負(fù)載異常保護(hù)單元連接，所述電源防反保護(hù)單元基于所述第二端口與所述第三端口的電壓差確定自身處于開(kāi)啟狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，可以實(shí)現(xiàn)在電源反接時(shí)使自身處于截止?fàn)顟B(tài)，避免驅(qū)動(dòng)電路以及負(fù)載電路中各元器件因?yàn)殡娫捶唇佣斐蓳p壞。另外，所述負(fù)載異常保護(hù)單元的第四端口與所述電源防反保護(hù)單元的第三端口連接，第五端口與驅(qū)動(dòng)電路連接，用于為所述驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，第六端口與負(fù)載電路連接，所述負(fù)載異常保護(hù)單元用于在檢測(cè)到負(fù)載電路異常情況下，停止為驅(qū)動(dòng)電路輸入電源。實(shí)現(xiàn)了在檢測(cè)到負(fù)載電路異常情況時(shí)，停止為驅(qū)動(dòng)電路輸入電源，進(jìn)而停止驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路，本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電路及負(fù)載電路的電源防反保護(hù)和負(fù)載異常保護(hù)，提高了整個(gè)電路的安全性和穩(wěn)定性，有效保障了負(fù)載設(shè)備的安全。