CN104181461A - 微波开关的故障检测组件和故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波开关的故障检测组件和故障检测方法。其包括：限流单元用于接收电源输出的电源电压，根据电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，第一门限电压高于第二门限电压，驱动信号包括驱动电压和驱动电流；驱动单元用于根据驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将截止电压和导通电压分别输出至微波开关的第一二极管和第二二极管；检测单元用于检测驱动电流，将驱动电流转换为检测电压，将检测电压分别与第一门限电压和第二门限电压进行比较，若高于第一门限电压，生成击穿报警信号，若低于第二门限电压，生成故障报警信号。本发明能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警。

Description

微波开关的故障检测组件和故障检测方法

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其是一种微波开关的故障检测组件和故障检测方法。

背景技术

PIN二极管是20世纪50年代发展起来的一种新型二极管，PIN二极管在P和N半导体层之间加入一薄层低掺杂的本征(Intrinsic)半导体层，故称PIN二极管。PIN二极管可以作为整流二极管使用，具有整流功率大、正向电阻低、整流效率高等特点。但是随着被整流信号频率提高，PIN二极管的整流效应逐渐变差，到了微波频段，PIN二极管的响应变慢，其阻抗不易被射频功率所控制，而是由直流偏置决定。当PIN二极管处于反向偏置时(即P半导体层加负电压)时，呈现高阻状态，即断开；当PIN二极管处于正向偏置(即P半导体层加正电压)时，呈现低阻状态，接近短路，即导通。因此，PIN二极管可以用于射频通道的微波开关。

微波开关具有正向偏置时能获得接近短路、反向偏置时能获得开路的特点，具有射频功率损耗小、隔离度高、开关切换速度快、体积和重量小等特点，所以微波开关在微波控制电路设计中应用十分广泛。但是，微波开关承受功率一般都不够高，在大功率射频工作状态下，微波开关内的二极管(即PIN二极管)易被击穿，二极管被击穿时，工作电流瞬时增加，如果微波开关内的二极管长时间处于击穿状态，会导致微波开关烧毁。

目前微波开关普遍采用增加体积和重量大、增加射频通道功率损耗的隔离器或射频功率耦合器的大功率保护设计，以图在大功率射频工作状态下对微波开关进行保护。然而这样的大功率保护设计不利于微波开关的小型化设计，况且即使采用了隔离器或射频功率耦合器进行大功率保护设计，也仍然无法完全阻止微波开关被击穿或烧毁，所以当微波开关被击穿或烧毁时，无法得知相应故障信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种微波开关的故障检测组件和故障检测方法，能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警。

本发明采用的一种技术方案是提供一种微波开关的故障检测组件，所述故障检测组件耦接于电源和所述微波开关之间，所述微波开关包括第一二极管和第二二极管，所述故障检测组件包括限流单元、检测单元和驱动单元，其中，所述限流单元用于接收所述电源输出的电源电压，并根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，所述第一门限电压高于所述第二门限电压，所述驱动信号包括驱动电压和驱动电流；所述驱动单元用于接收所述驱动电压，根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将所述截止电压输出至所述第一二极管、将所述导通电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于发射状态或者将所述导通电压输出至所述第一二极管、将所述截止电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于接收状态；所述检测单元用于接收所述第一门限电压和所述第二门限电压，并检测所述驱动电流，将所述驱动电流转换为检测电压，将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较，在所述检测电压高于所述第一门限电压时，生成击穿报警信号，在所述检测电压低于所述第二门限电压时，生成故障报警信号。

优选地，所述检测单元还用于在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号。

优选地，所述检测单元具体用于在所述检测电压低于预定百分比的所述第一门限电压以及高于预定百分比的所述第二门限电压时，生成所述正常状态信号。

优选地，所述限流单元还用于对所述驱动信号进行限流，以滤除所述驱动电流中的尖峰电流和电涌。

优选地，所述驱动单元具体用于根据所述驱动电压生成镜像驱动电压，并根据所述驱动电压和所述镜像驱动电压生成所述导通电压和所述截止电压，其中，所述镜像驱动电压和所述驱动电压幅值相同、极性相反。

本发明采用的另一种技术方案是提供一种微波开关的故障检测方法，所述微波开关包括第一二极管和第二二极管，所述故障检测方法包括：接收电源输出的电源电压，并根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，所述第一门限电压高于所述第二门限电压，所述驱动信号包括驱动电压和驱动电流；根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将所述截止电压输出至所述第一二极管、将所述导通电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于发射状态或者将所述导通电压输出至所述第一二极管、将所述截止电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于接收状态；检测所述驱动电流，将所述驱动电流转换为检测电压，将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较，在所述检测电压高于所述第一门限电压时，生成击穿报警信号，在所述检测电压低于所述第二门限电压时，生成故障报警信号。

优选地，所述将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较的步骤还包括：在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号。

优选地，所述在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号的步骤具体包括：在所述检测电压低于预定百分比的所述第一门限电压以及高于预定百分比的所述第二门限电压时，生成所述正常状态信号。

优选地，所述根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压的步骤之后还包括：对所述驱动信号进行限流，以滤除所述驱动电流中的尖峰电流和电涌。

优选地，所述根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压的步骤具体包括：根据所述驱动电压生成镜像驱动电压，并根据所述驱动电压和所述镜像驱动电压生成所述导通电压和所述截止电压，其中，所述镜像驱动电压和所述驱动电压幅值相同、极性相反。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用微波开关内的二极管被大功率射频信号击穿工作电流瞬时增加，烧毁时工作电流减小的特点来检测微波开关的故障，从而能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警，无需进行大功率保护设计，有利于微波开关的小型化设计，可以明显减小使用微波开关的大功率功放器件的体积和重量，降低射频通道的插入损耗，提高微波开关的可靠性和使用寿命。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明实施例的微波开关的故障检测组件的结构示意图。

图2是图1所示的故障检测组件在一种应用场景中的电路原理示意图。

图3是在图2所示的应用场景中的微波开关的电路原理示意图。

图4是本发明实施例的微波开关的故障检测方法的流程示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，是本发明实施例的微波开关的故障检测组件的结构示意图。本实施例的故障检测组件1耦接于电源2和微波开关3之间，微波开关3包括第一二极管和第二二极管。故障检测组件1包括限流单元11、驱动单元12和检测单元13。

限流单元11用于接收电源1输出的电源电压，并根据电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，第一门限电压高于第二门限电压，驱动信号包括驱动电压和驱动电流。限流单元11在生成驱动电流时，可以限制驱动电流的最大值。

驱动单元12用于接收驱动电压，根据驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将截止电压输出至第一二极管、将导通电压输出至第二二极管，以使微波开关3处于发射状态或者将导通电压输出至第一二极管、将截止电压输出至第二二极管，以使微波开关3处于接收状态。其中，导通电压和截止电压可以是幅值相同、极性相反的电压，例如导通电压为正电压、截止电压为负电压。控制时序用于控制微波开关3处于发射状态或者接收状态，例如，在控制时序为高电平时，驱动单元12将截止电压输出至第一二极管、将导通电压输出至第二二极管，第一二极管将截止，第二二极管将导通，通过设置第一二极管和第二二极管的连接方式，可以使微波开关3处于发射状态；在控制时序为低电平时，驱动单元12将截止电压输出至第二二极管、将导通电压输出至第一二极管，第二二极管将截止，第一二极管将导通，通过设置第一二极管和第二二极管的连接方式，可以使微波开关3处于接收状态。

检测单元13用于接收第一门限电压和第二门限电压，并检测驱动电流，将驱动电流转换为检测电压，将检测电压分别与第一门限电压和第二门限电压进行比较，在检测电压高于第一门限电压时，生成击穿报警信号，在检测电压低于第二门限电压时，生成故障报警信号。其中，如果第一二极管或第二二极管在截止电压下被击穿时，截止电压就会拉低，如果第一二极管接地，那么截止电压就会接地，造成短路，导致电流瞬间增大，增大的电流将直接造成限流单元11和驱动单元12之间的电流(即驱动电流)瞬间增大，检测单元13将驱动电流转换为检测电压后，检测电压也会相应增大，此时，检测电压将会瞬间高于第一门限电压，从而生成击穿报警信号。如果第一二极管或第二二极管长时间处于击穿状态，就会导致第一二极管或第二二极管烧毁，此时截止电压就会被拉高，造成开路，导致电流减小，减小的电流将直接造成限流单元11和驱动单元12之间的电流(即驱动电流)减小，检测单元13将驱动电流转换为检测电压后，检测电压也会相应减小，此时，检测电压将会低于第二门限电压，从而生成故障报警信号。这里，第一门限电压和第二门限电压之间的区间可以相对设置大一些，只要保证不产生虚警或者虚警概率非常小即可。

击穿报警信号和故障报警信号可以发给后续的报警电路，就可以进行相应的报警。由于微波开关3通常是先被击穿，然后烧毁，所以检测单元13首先发出的报警信号通常为击穿报警信号，这就使得微波开关3的第一二极管或第二二极管在被大功率射频信号击穿时能够立即进行击穿报警，如果在短时间(数毫秒量级)内关断大功率射频信号，就可以防止微波开关3烧毁，从而可以提高微波开关的可靠性和使用寿命。

故障检测组件1可以集成于印刷电路板上，通过印刷电路板上的特定焊盘与外部的电源2、微波开关3连接，以及接收外部输入的控制时序，从而可以有利于微波开关的小型化设计。

本实施例的微波开关的故障检测组件利用了微波开关内的二极管被大功率射频信号击穿工作电流瞬时增加，烧毁时工作电流减小的特点来检测微波开关的故障，从而能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警，无需进行大功率保护设计，有利于微波开关的小型化设计，可以明显减小使用微波开关的大功率功放器件的体积和重量，降低射频通道的插入损耗，提高微波开关的可靠性和使用寿命。

请继续参见图1，在本实施例中，检测单元13还用于在检测电压低于第一门限电压时以及检测电压高于第二门限电压时，生成正常状态信号。其中，如果第一二极管和第二二极管正常工作，那么电流就会保持一个正常水平，此时，驱动电流也不会产生变化，检测电压也就不会产生变化，检测电压与第一门限电压和第二门限电压比较，既不会高于第一门限电压也不会低于第二门限电压，生成的正常状态信号就表示第一二极管和第二二极管正常工作。

优选地，检测单元13具体用于在检测电压低于预定百分比的第一门限电压以及高于预定百分比的第二门限电压时，生成正常状态信号。其中，由于第一二极管和第二二极管正常工作时，电流可能在一个小范围内波动，检测电压也会存在一个小范围波动，检测电压如果低于预定百分比的第一门限电压或者高于预定百分比的第二门限电压，也生成正常状态信号。在本实施例中，预定百分比设置为25％。也就是说，只要检测电压低于(1±25％)×第一门限电压以及高于(1±25％)×第二门限电压，均生成正常状态信号。

限流单元11还用于对驱动信号进行限流，以滤除驱动电流中的尖峰电流和电涌。

驱动单元12具体用于根据驱动电压生成镜像驱动电压，并根据驱动电压和镜像驱动电压生成导通电压和截止电压，其中，镜像驱动电压和驱动电压幅值相同、极性相反。

请参见图2和图3，图2是图1所示的故障检测组件在一种应用场景中的电路原理示意图。图3是在图2所示的应用场景中的微波开关的电路原理示意图。图3中的微波开关包括二极管31a、31b、31c、32a和32b，二极管31a、31b和31c，均属于第一二极管，二极管32a和32b属于第二二极管。微波开关的节点a用于输入导通电压或截止电压，节点b用于输入导通电压或截止电压。

限流单元11包括芯片U1以及并联的电阻R1和二极管D1。芯片U1的Vi端输入电源电压，Vo1端输出驱动信号，驱动信号包括+5V的驱动电压和驱动电流，驱动电流这里可以设置为500mA，Vo2端输出+3.3V的第一门限电压，在Vo3端输出+1V的第二门限电压。电阻R1对驱动信号进行限流，二极管D1对驱动信号进行整流以及过滤尖峰电流和电涌。二极管D1可以选用肖特基二极管，电阻R1的精度不低于百分之一。

驱动单元12包括芯片U2和芯片U3。并联的电阻R1和二极管D1连接芯片U2的Vi端和芯片U3的Vi2端，并输入驱动电压。芯片U2的Vo端输出镜像驱动电压至芯片U3的Vi1端。芯片U3的EN端输入控制时序，Vo1端和Vo2端在控制时序下分别输出导通电压或截止电压，Vo1端可以连接微波开关的节点a，Vo2端可以连接微波开关的节点b。芯片U3的响应时间可以设置为小于2us。

检测单元13包括芯片U4、电压比较器U5和电压比较器U6。芯片U4的IN+端和V+端连接芯片U1的Vo1端，芯片U4的IN-端通过电阻R2连接并联的电阻R1和二极管D1，V-端接地，Vo端输出检测电压。并联的电容C和可变电阻R3一端连接Vo端，另一端接地。检测电压的表达式为(R3÷R2)×R1驱动电流，通过调整电阻R3可得到不同倍数的检测电压。电压比较器U5的反相输入端输入第一门限电压，电压比较器U6的正相输入端输入第二门限电压。芯片U4将检测电压输入至电压比较器U5的正相输入端和电压比较器U6的反相输入端，并且检测电压可以经过可变电阻R5和可变电阻R12进行分压。电压比较器U5的输出端经过电阻R7、可变电阻R8和电阻R9进行分压，电压比较器U6的输出端经过电阻R13、可变电阻R14和电阻R15进行分压，便于输出的击穿报警信号和故障报警信号与后续的报警电路匹配。

当第一二极管和第二二极管正常工作时，检测电压经过电阻R6分压后输入到电压比较器U5，与第一门限电压(+3.3V)进行比较后，检测电压低于(1±25％)的第一门限电压，电压比较器U5输出低电平，即正常状态信号；在微波开关被击穿时，检测电压经过电阻R6分压后输入到电压比较器U5，与第一门限电压进行比较，检测电压会瞬间高于第一门限电压，电压比较器U5输出高电平，即击穿报警信号。

当第一二极管和第二二极管正常工作时，检测电压经过电阻R12分压后输入到电压比较器U6，与第二门限电压(+1V)进行比较后，检测电压高于(1±25％)的第二门限电压，电压比较器U6输出高电平，即正常状态信号；在微波开关烧毁时，检测电压经过电阻R12分压后输入到电压比较器U6，与第一门限电压进行比较，检测电压会低于第二门限电压，电压比较器U6输出低电平，即故障报警信号。

请参见图4，是本发明实施例的微波开关的故障检测方法的流程示意图。微波开关包括第一二极管和第二二极管。本实施例的故障检测方法包括以下步骤：

S1：接收电源输出的电源电压，并根据电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，第一门限电压高于第二门限电压，驱动信号包括驱动电压和驱动电流。

其中，驱动电流在省城时可以被限制一个最大值。

S2：根据驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将截止电压输出至第一二极管、将导通电压输出至第二二极管，以使微波开关处于发射状态或者将导通电压输出至第一二极管、将截止电压输出至第二二极管，以使微波开关处于接收状态。

其中，导通电压和截止电压可以是幅值相同、极性相反的电压，例如导通电压为正电压、截止电压为负电压。控制时序用于控制微波开关处于发射状态或者接收状态，例如，在控制时序为高电平时，将截止电压输出至第一二极管、将导通电压输出至第二二极管，第一二极管将截止，第二二极管将导通，通过设置第一二极管和第二二极管的连接方式，可以使微波开关处于发射状态；在控制时序为低电平时，将截止电压输出至第二二极管、将导通电压输出至第一二极管，第二二极管将截止，第一二极管将导通，通过设置第一二极管和第二二极管的连接方式，可以使微波开关处于接收状态。

S3：检测驱动电流，将驱动电流转换为检测电压，将检测电压分别与第一门限电压和第二门限电压进行比较，在检测电压高于第一门限电压时，生成击穿报警信号，在检测电压低于第二门限电压时，生成故障报警信号。

其中，如果第一二极管或第二二极管在截止电压下被击穿时，截止电压就会拉低，如果第一二极管接地，那么截止电压就会接地，造成短路，导致电流瞬间增大，增大的电流将直接造成驱动电流瞬间增大，将驱动电流转换为检测电压后，检测电压也会相应增大，此时，检测电压将会瞬间高于第一门限电压，从而生成击穿报警信号。如果第一二极管或第二二极管长时间处于击穿状态，就会导致第一二极管或第二二极管烧毁，此时截止电压就会被拉高，造成开路，导致电流减小，减小的电流将直接造成驱动电流减小，将驱动电流转换为检测电压后，检测电压也会相应减小，此时，检测电压将会低于第二门限电压，从而生成故障报警信号。这里，第一门限电压和第二门限电压之间的区间可以相对设置大一些，只要保证不产生虚警或者虚警概率非常小即可。

击穿报警信号和故障报警信号可以用于进行相应的报警。由于微波开关通常是先被击穿，然后烧毁，所以首先发出的报警信号通常为击穿报警信号，这就使得微波开关的第一二极管或第二二极管在被大功率射频信号击穿时能够立即进行击穿报警，如果在短时间(数毫秒量级)内关断大功率射频信号，就可以防止微波开关烧毁，从而可以提高微波开关的可靠性和使用寿命。

在本实施例中，将检测电压分别与第一门限电压和第二门限电压进行比较的步骤还包括：在检测电压低于第一门限电压时以及检测电压高于第二门限电压时，生成正常状态信号。其中，如果第一二极管和第二二极管正常工作，那么电流就会保持一个正常水平，此时，驱动电流也不会产生变化，检测电压也就不会产生变化，检测电压与第一门限电压和第二门限电压比较，既不会高于第一门限电压也不会低于第二门限电压，生成的正常状态信号就表示第一二极管和第二二极管正常工作。

优选地，在检测电压低于第一门限电压时以及检测电压高于第二门限电压时，生成正常状态信号的步骤具体包括：在检测电压低于预定百分比的第一门限电压以及高于预定百分比的第二门限电压时，生成正常状态信号。其中，由于第一二极管和第二二极管正常工作时，电流可能在一个小范围内波动，检测电压也会存在一个小范围波动，检测电压如果低于预定百分比的第一门限电压或者高于预定百分比的第二门限电压，也生成正常状态信号。在本实施例中，预定百分比设置为25％。也就是说，只要检测电压低于(1±25％)×第一门限电压以及高于(1±25％)×第二门限电压，均生成正常状态信号。

在本实施例中，根据电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压的步骤之后还包括：对驱动信号进行限流，以滤除驱动电流中的尖峰电流和电涌。

在本实施例中，根据驱动电压生成导通电压和截止电压的步骤具体包括：根据驱动电压生成镜像驱动电压，并根据驱动电压和镜像驱动电压生成导通电压和截止电压，其中，镜像驱动电压和驱动电压幅值相同、极性相反。

本实施例的微波开关的故障检测方法利用了微波开关内的二极管被大功率射频信号击穿工作电流瞬时增加，烧毁时工作电流减小的特点来检测微波开关的故障，从而能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警，无需进行大功率保护设计，有利于微波开关的小型化设计，可以明显减小使用微波开关的大功率功放器件的体积和重量，降低射频通道的插入损耗，提高微波开关的可靠性和使用寿命。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种微波开关的故障检测组件，其特征在于，所述故障检测组件耦接于电源和所述微波开关之间，所述微波开关包括第一二极管和第二二极管，所述故障检测组件包括限流单元、检测单元和驱动单元，其中，

所述限流单元用于接收所述电源输出的电源电压，并根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，所述第一门限电压高于所述第二门限电压，所述驱动信号包括驱动电压和驱动电流；

所述驱动单元用于接收所述驱动电压，根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将所述截止电压输出至所述第一二极管、将所述导通电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于发射状态或者将所述导通电压输出至所述第一二极管、将所述截止电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于接收状态；

所述检测单元用于接收所述第一门限电压和所述第二门限电压，并检测所述驱动电流，将所述驱动电流转换为检测电压，将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较，在所述检测电压高于所述第一门限电压时，生成击穿报警信号，在所述检测电压低于所述第二门限电压时，生成故障报警信号。

2.根据权利要求1所述的故障检测组件，其特征在于，所述检测单元还用于在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号。

3.根据权利要求2所述的故障检测组件，其特征在于，所述检测单元具体用于在所述检测电压低于预定百分比的所述第一门限电压以及高于预定百分比的所述第二门限电压时，生成所述正常状态信号。

4.根据权利要求1所述的故障检测组件，其特征在于，所述限流单元还用于对所述驱动信号进行限流，以滤除所述驱动电流中的尖峰电流和电涌。

5.根据权利要求1所述的故障检测组件，其特征在于，所述驱动单元具体用于根据所述驱动电压生成镜像驱动电压，并根据所述驱动电压和所述镜像驱动电压生成所述导通电压和所述截止电压，其中，所述镜像驱动电压和所述驱动电压幅值相同、极性相反。

6.一种微波开关的故障检测方法，所述微波开关包括第一二极管和第二二极管，其特征在于，所述故障检测方法包括：

接收电源输出的电源电压，并根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，所述第一门限电压高于所述第二门限电压，所述驱动信号包括驱动电压和驱动电流；

根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将所述截止电压输出至所述第一二极管、将所述导通电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于发射状态或者将所述导通电压输出至所述第一二极管、将所述截止电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于接收状态；

检测所述驱动电流，将所述驱动电流转换为检测电压，将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较，在所述检测电压高于所述第一门限电压时，生成击穿报警信号，在所述检测电压低于所述第二门限电压时，生成故障报警信号。

7.根据权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较的步骤还包括：

在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号。

8.根据权利要求7所述的故障检测方法，其特征在于，所述在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号的步骤具体包括：

在所述检测电压低于预定百分比的所述第一门限电压以及高于预定百分比的所述第二门限电压时，生成所述正常状态信号。

9.根据权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压的步骤之后还包括：

对所述驱动信号进行限流，以滤除所述驱动电流中的尖峰电流和电涌。

10.根据权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压的步骤具体包括：

根据所述驱动电压生成镜像驱动电压，并根据所述驱动电压和所述镜像驱动电压生成所述导通电压和所述截止电压，其中，所述镜像驱动电压和所述驱动电压幅值相同、极性相反。