CN112653094A - 一种过流保护装置、方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过流保护装置、方法和设备,该装置中单片机MCU包括比较模块;该比较模块连接IPM模块,用于将接收到的电机的的电流值与预设的第一电流阈值进行比较,若电流值大于预设的第一电流阈值,向IPM模块发送第一控制信号;IPM模块,用于接收到比较模块发送的第一控制信号后,控制电机停止转动。在本发明实施例中直接根据电机的电流值进行判断,而无需再对通过ADC模块转换后的电流值进行判断,因此可以避免ADC模块出现故障导致的电流检测不准确,以及电机烧毁的问题,并且由于对电流值进行判断的比较模块位于单片机MCU中,从而减少了单片机MCU外围电路所需的元器件,降低了进行PCB设计的难度和成本。
Description
技术领域
本发明涉及芯片设计技术领域,尤其涉及一种过流保护装置、方法和设备。
背景技术
现有的变频空调器的室外机电路包括驱动压缩机电机的IPM模块(IntelligentPower module,智能功率模块)和驱动直流风机电机的IPM模块及单片机MCU。单片机MCU不仅需要同时控制两个IPM模块的正常运行而且要进行安全监测,由于这两个IPM模块运行在高压大电路状态,如果不进行安全监测和控制,两个IPM模块的失效将会引起爆炸着火等不良后果。
而现有的安全监测中,电流采样电路对IPM模块驱动的电机的三相电流值通过电阻采样,并经电流采样电路的运放芯片信号外部芯片实现放大,然后将放大后的三相电流值传入单片机MCU的模数转换(ADC)模块,判断电机三相电流值过是否超过阈值,如果超过将停止对电机正常驱动逻辑控制,以保护IPM模块内部功率器件模块。如果单片机MCU的ADC模数转换模块工作异常,也就是说通过该ADC模块无法得到准确的电流值时,但在进行判断时还继续采用该电流值,将会出现判断不准确的问题,尤其在实际的电流值正常,但是ADC模块输出的电流值标识电机三相电流值过低时,此时会持续增大脉冲宽度调制(PWM)的占空比,导致电机实际电流不断增大,使得IPM模块内部功率器件烧毁。
为解决ADC模块工作异常导致的IPM模块内部功率器件烧毁的问题,现有技术中主要是通过在单片机MCU的外围电路中增加电压比较模块和异或门电路、电平转换模块74HC967等模块电路来实现过流保护。但现有技术的方法既增加了元器件和模块的成本,又增加了印制电路板(PCB)的设计面积和版图难度,不利于产品电路的集成精简化和节约成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种过流保护装置、方法和设备,用以解决ADC模块工作异常导致IPM模块内部功率器件烧毁的问题。
本发明实施例提供了一种过流保护装置,包括单片机MCU、智能功率IPM模块和电机,所述单片机MCU包括比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较,若所述电流值大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第一控制信号;
所述IPM模块,用于接收到所述第一控制信号后,控制所述电机停止转动。
进一步地,所述装置还包括采样电路模块;
所述采用电路模块与所述电机及所述比较模块连接,用于获取所述电机的电流值,并将所述电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较。
进一步地,所述单片机MCU还包括放大器模块;
所述放大器模块分别与所述比较模块和所述采样电路模块连接,用于对接收到的所述采样电路模块输出的所述电机的电流值进行放大处理,并将放大后的电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块,具体用于将所述放大后的电流值与所述预设的第二电流阈值进行比较。
进一步地,所述单片机MCU还包括控制模块、第一开关模块和第二开关模块;
所述控制模块分别连接所述第一开关模块和第二开关模块,用于输出对第一开关模块的第一选择信号,并输出对第二开关模块的第二选择信号;
所述第一开关模块与所述放大器模块及采样电路模块连接,并连接所述比较模块,所述第一开关模块,用于在接收到第一选择信号时,根据所述第一选择信号,选择将获取到的采样电路模块输入的电流值,或放大器模块输入的电流值输出;
所述第二开关模块与所述比较模块连接,用于在接收到第二选择信号后,将该第二选择信号对应的电流值作为预设电流阈值输入给所述比较模块。
进一步地,所述比较模块,还用于若所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第二控制信号;
所述IPM模块,还用于接收到所述第二控制信号后,保持电机的工作状态不变。
进一步地,所述单片机MCU还包括控制模块和脉冲宽度调制PWM模块;
所述比较模块与所述控制模块连接,还用于将所述第一控制信号发送给所述控制模块;
所述控制模块与所述PWM模块连接,用于在接收到所述第一控制信号后,向所述PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知;
所述PWM模块与所述IPM模块连接,用于在接收到所述第一通知后,停止向所述IPM模块输出PWM信号。
进一步地,所述单片机MCU还包括ADC转换模块;
所述放大器模块与所述ADC转换模块连接,用于将放大后的电流值发送给所述ADC转换模块;
所述ADC转换模块与所述控制模块连接,用于对接收到的放大后的电流值进行AD转换,将判断转换后的电流值与预设的第三电流阈值进行比较,并将根据比较结果生成的控制信息发送给所述控制模块;
所述控制模块,还用于接收所述ADC转换模块输出的控制信息,根据所述控制信息及接收到的比较模块发送的控制信号,输出发送给PWM模块的通知。
进一步地,所述控制模块,具体用于根据接收到的控制信息和控制信号,分别确定待输出的发送给所述PWM模块的通知,判断两个通知是否一致,如果一致,将该一致的通知发送给所述PWM模块,如果不一致,根据预先设置的所述ADC转换模块对应的优先级及所述比较模块对应的优先级,采用优先级高的模块输出的控制结果,输出发送给所述PWM模块的通知。
相应地,本发明实施例提供一种过流保护方法,所述方法包括:
判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值;
若所述电流值大于预设的电流阈值,向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动。
进一步地,所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收采样电路模块输出的所述电机的电流值。
进一步地,所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收放大器模块对电机的电流值进行放大处理后输出的电流值,其中所述电机的电流值为采样电路模块发送给放大器模块的。
进一步地,所述向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动包括:
将所述第一控制信号发送给控制模块,使所述控制模块向PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知,并控制所述PWM模块停止向所述IPM模块输出PWM信号。
进一步地,所述方法还包括:
若所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送控制电机的工作状态不变的第二控制信号。
相应地,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述任一所述过流保护装置。
本发明实施例提供了一种过流保护装置、方法和设备,该装置中单片机MCU包括比较模块;该比较模块连接IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的电流阈值进行比较,若电流值大于预设的电流阈值,向IPM模块发送第一控制信号;IPM模块,用于接收到比较模块发送的第一控制信号后,控制电机停止转动。在本发明实施例中直接根据电机的电流值进行判断,而无需再对通过ADC模块转换后的电流值进行判断,因此可以避免ADC模块出现故障导致的电流检测不准确,以及电机烧毁的问题,并且由于对电流值进行判断的比较模块位于单片机MCU中,不需要在单片机外围电路中增加过多的元器件,从而减少了单片机MCU外围电路所需的元器件,降低了进行PCB设计的难度和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种过流保护装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种比较模块的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种过流保护装置的结构示意图;
图4为本发明具体实施例提供的一种过流保护装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中ADC模数转换模块工作异常导致的IPM模块内部功率器件烧毁问题,本发明实施例提供了一种过流保护装置和方法。
实施例1:
图1为本发明实施例提供的一种过流保护装置的结构示意图,该装置包括:电机10、单片机MCU20和IPM模块30,所述单片机MCU20包括比较模块201。
所述比较模块201连接所述IPM模块30,用于将接收到的电机10的电流值与预设的第一电流阈值进行比较,若所述电流值大于预设的电流阈值,向所述IPM模块30发送第一控制信号。
所述IPM模块30,用于接收到所述比较模块201发送的第一控制信号后,控制所述电机10停止转动。
为了判断电机的电流值是否超过危险值,判断IPM模块30内部的功率器件是否有烧毁的危险,需要对电机10的电流进行采样,具体的是采集的电机的三相电流值,判断采集到的电机10的电流值是否大于预设的电流阈值。
比较模块201将该电流值与预设的电流阈值进行比较,此时该电流值为模拟量,为了方便进行比较,该预设的电流阈值可以是人为设定的数值,也可以是由软件自动配置的数值,此时该电流阈值为模拟量。具体在进行电流阈值的设置时,可以根据电机可能出现异常的电流值进行设置。
比较模块201的输出端与IPM模块30相连,当比较模块201确定该电机的电流值大于预设的电流阈值时,确定该电机10的电流值已经达到了危险值,为了防止IPM模块30的内部功率器件被烧毁,向IPM模块30发送第一控制信号。
IPM模块30的输入端与比较模块201的输出端相连,IPM模块30通过输入端接收第一控制信号后,确定该第一控制信号为控制电机停止转动的信号,此时控制电机停止转动。
在本发明实施例中,由于直接根据电机的电流值进行判断,而无需再对通过ADC转换模块转换后的电流值进行判断,因此可以避免ADC转换模块出现故障导致的电流检测不准确,以及电机烧毁的问题,并且由于对电流值进行判断的比较模块位于单片机MCU中,不需要在单片机外围电路中增加过多的元器件,从而减少了单片机MCU外围电路所需的元器件,降低了进行PCB设计的难度和成本。
实施例2:
为了更好地保护IPM模块,在上述实施例的基础上,在本发明实施例中,所述装置还包括采样电路模块40。
所述采用电路模块40与所述电机10及所述比较模块201连接,用于获取所述电机的电流值,并将所述电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块201,用于接收所述采样电路模块40输出的所述电机10的电流值,将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较。
其中,采样电路模块40是对电机10的电流进行采样的模块,具体的,为了准确的实现对IPM模块的控制,该采样电路模块40连接IPM模块30。因此IPM模块30的输出端是与电机10输入端连接的,因此采样电路模块40连接IPM模块30的输出端时,可以将IPM模块30输出的该电机的三相电流值采集到采样电路模块40。采样电路模块40采集到电机的三相电流值后,并该三相电流值发送给比较模块201。
此时比较模块201比较的是输入到电机的三相电流值与预设的第一电流阈值。
在本发明实施例中,所述单片机MCU20还可以包括放大器模块202。
所述放大器模块202分别与所述比较模块201和所述采样电路模块40连接。
采样电路模块40,用于将采集到电机的三相电流值发送给放大器模块202;
放大器模块202,用于对接收到的所述采样电路模块40输出的电机10的三相电流值进行放大处理,并将放大后的电流值发送给所述比较模块201;
所述比较模块201,具体用于将所述放大后的电流值与所述预设的第二电流阈值进行比较。
其中,该放大器模块202是用于对电流值进行放大的模块,放大器模块202对该电流值进行放大处理后,将放大后的电流值输出给比较模块201。此时比较模块201是将放大后的电流值与该放大后的电流值对应的预设的第二电流阈值进行比较。
在本发明实施例中该比较模块201可以直接和采样电路模块40连接,也就是基于电机的三相电流值进行比较的,比较模块201也可以与放大器模块202连接,此时比较模块201是基于放大后的三相电流值进行比较的。因为采用的电流值不同,而在进行使用时,可以根据需要灵活调整比较模块201和其他模块的连接关系,所以为了方便根据比较模块201进行比较的电流的大小,进行第二电流阈值的调整。
在本发明实施例中,所述单片机MCU还包括控制模块、第一开关模块和第二开关模块;
所述控制模块分别连接所述第一开关模块和第二开关模块,用于输出对第一开关模块的第一选择信号,并输出对第二开关模块的第二选择信号;
所述第一开关模块与所述放大器模块及采样电路模块连接,并连接所述比较模块,所述第一开关模块,用于在接收到第一选择信号时,根据所述选择信号,选择将获取到的采样电路模块输入的电流值,或放大器模块输入的电流值输出;
所述第二开关模块与所述比较模块连接,用于在接收到第二选择信号后,将该第二选择信号对应的电流值作为预设电流阈值输入给所述比较模块。
其中放大器模块输出的电流值,及采集电路模块采集到的电流值都发送给第一开关模块,第一开关模块在控制模块的控制下,确定最终将哪个电流值作为输出发送给比较模块。
第二开关模块可以在控制模块的控制下,确定预设第一电路阈值的具体数值,将确定的预设第一电流阈值作为输出发送给比较模块。如果第一开关模块的输出为采样电路模块输出的电流值,则第二开关模块输出第一电流阈值,如果,第一开关模块的输出为放大器模块输出的电流值,则第二开关模块输出的第二电流阈值。
在本发明实施例中,图2为本发明实施例提供的一种单片机MCU内部结构示意图,该第一开关模块为P端复用开关,第二开关模块为N端复用开关,其中,该P端复用开关通过单片机MCU20寄存器配置,在具体的控制下,用于选择是输出采样电路模块40采集的放大前的电流值,还是选择输出放大后的电流值;该N端复用开关也是通过单片机MCU20寄存器配置进行配置,在具体的控制下,可以选择输出第一电流阈值,还是输出第二电流阈值,其中第一电流阈值和第二电流阈值可以根据需要进行灵活设置。
实施例3:
为了更好地保护IPM模块,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,所述比较模块201,还用于若确定所述电流值不大于预设的第一电流阈值,向所述IPM模块30发送第二控制信号;
所述IPM模块30,用于接收到所述比较模块201发送的第二控制信号后,保持电机的工作状态不变。
其中,比较模块201判断电流值不大于预设的电流阈值时,说明电机10的电流值未达到危险值,此时,比较模块201向IPM模块30发送保持电机的工作状态不变的第二控制信号,IPM模块30接收到该第二控制信号后,保持电机的工作状态不变。
实施例4:
为了更好地保护IPM模块,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,所述单片机MCU20还包括控制模块203和脉冲宽度调制PWM模块204。
所述比较模块201与所述控制模块203连接,还用于将所述第一控制信号发送给所述控制模块203;
所述控制模块203与所述PWM模块204连接,用于在接收到比较模块201发送的第一控制信号后,向所述PWM模块204发送停止输出PWM信号的第一通知;
所述PWM模块204与所述IPM模块30连接,用于在接收到所述第一通知后,停止向所述IPM模块30输出PWM信号。
其中,PWM模块204的输出端与IPM模块30的输入端连接,用于控制IPM模块的工作信号,具体的是通过发送PWM信号对IPM模块进行控制的,当PWM模块204停止向所述IPM模块30输出PWM信号,IPM模块控制电机停止转动。
控制模块203的输入端与比较模块201的输出端相连。当控制模块203接收到比较模块201输出的第一控制信号后,确定当前电流值大于预设的第一电流阈值,如果电机10不通知转动,将会使得IPM模块内部功率器件烧毁,因此此时控制模块203向PWM模块204发送停止向所述IPM模块30输出PWM信号的通知。
控制模块203的输出端与PWM模块204的输入端相连,该控制模块203通过输入端接收到第一控制信号后,通过输出端向PWM模块204发送停止输出PWM信号的第一通知。
PWM模块204的输出端与IPM模块30的输入端相连,该PWM模块204通过输入端接收到第一通知后,停止通过输出端向IPM模块30输出PWM信号。IPM模块在确定未接收到的PWM信号时,控制电机停止转动。
实施例5:
图3为本发明实施例提供的另一种过流保护装置的示意图。
为了更好地保护IPM模块,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,所述单片机MCU20还包括ADC模块205;
所述放大器模块202与所述ADC模块205连接,用于将放大后的电流值发送给所述ADC模块205;
所述ADC模块205与所述控制模块203连接,用于对接收到的放大后的电流值进行AD转换,将判断转换后的电流值与预设的第三电流阈值进行比较,并将根据比较结果生成的控制信息发送给所述控制模块203;
所述控制模块203,还用于接收所述ADC模块205输出的控制信息,根据所述控制信息及接收到的比较模块发送的控制信号,输出发送给PWM模块204的通知。
为了保证控制的准确性,在本发明实施例中该单片机MCU20还包括ADC模块205,具体的,放大器模块202的输出端和ADC模块205输入端相连,ADC模块205对接收到的放大器放大后的电流值进行AD转换。转换后的放大后的电流值为数字量,ADC基于该数字量进行后续的判断。
ADC模块205是用于进行模数转换和判断的模块,该ADC模块205对接收到的放大后的电流值进行AD转换后,将转换后的电流值与预设的第三电流阈值进行比较,并根据比较结果生成控制信息,其中,该预设的第三电流阈值是预先设定的,因此该转换后的电流值为数字量,因此该第三电流阈值也是数字量。
该ADC模块205通过输出端将该根据比较结果生成的控制信息发送给控制模块203。控制模块203接收该ADC模块205发送的控制信息,因此控制模块203不仅和ADC模块205连接,还与比较模块201连接,因此,此时控制模块203中将会同时存在比较模块201发送的控制信号和ADC模块205发送的控制信息,为了实现对PWM模块204的控制,控制模块203根据该控制信号和控制信息,生成发送给PWM模块204的通知。
因为在本发明实施例中控制信号是比较模块201根据电机的三相电流的模拟量生成的,而控制信息是ADC模块205根据转换为数字量的三相电流生成的,ADC模块205是可能会存在故障的,因此,为了保证控制的准确性,在本发明实施例中,控制模块203可以只根据控制信号,生成发送给PWM模块204的通知。
实施例6:
为了进一步保证对IPM模块控制的准确性,进一步有效的保护IPM模块,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,所述控制模块203,具体用于根据接收到的控制信息和控制信号,分别确定待输出的发送给所述PWM模块204的通知,判断两个通知是否一致,如果一致,将该一致的通知发送给所述PWM模块,如果不一致,根据预先设置的优先级,确定目标控制结果,根据该目标控制结果,输出发送给所述PWM模块204的通知。
因为控制模块203中将会同时存在比较模块201发送的控制信号和ADC模块205发送的控制信息,因此为了保证控制的准确性,首先控制模块203可以分别根据控制信号,确定该控制信号对应的待输出的发送给PWM模块204的候选第一通知,并根据控制信息,确定该控制信息对应的待输出的发送给PWM模块204的候选第二通知,判断该候选第一通知和候选第二通知是否一致,如果一致,将候选第一通知或候选第二通知发送给PWM模块。如均是控制PWM模块204停止输出PWM信号的通知或均是控制PWM模块2004保持输出状态不变的通知时,将该一致的通知发送给PWM模块204。
而如果候选第一通知和候选第二通知不一致,为了保证控制的准确性,在本发明实施例中可以预先设置优先级,该优先级可以是模块的优先级,因为候选第一通知和候选第二通知,分别是根据比较模块201和ADC模块205确定的,因此可以预先设置这两个模块的优先级,将优先级最高的模块的候选通知作为目标控制结果,将该目标控制结果作为通知发送给PWM模块。
因为在本发明实施例中控制信号是比较模块201根据电机的三相电流的模拟量生成的,而控制信息是ADC模块205根据转换为数字量的三相电流生成的,ADC模块205是可能会存在故障的。因此,为了保证控制的准确性,在本发明实施例中,可以将比较模块201的优先级设置的高于ADC模块205的优先级。如果比较模块201的优先级高于ADC模块205的优先级,当候选第一通知和候选第二通知不一致时,因为候选第一通知是根据比较模块201的控制信号确定的,因此可以将该候选第一通知作为目标控制结果,将其发送给PWM模块204。
对IPM模块30进行过流保护的目的是为了防止IPM模块30内部功率器件烧毁,因此可以设置输入的通知的优先级,具体的为停止向IPM模块30输出PWM信号的通知优先级高于其他通知的优先级,因此当候选第一通知和候选第二通知不一致时,如果候选第一通知和候选第二通知中,候选第一通知为控制PWM模块204停止向IPM模块30输出PWM信号的,则将该候选第一通知作为目标控制结果,将其发送给PWM模块204。
下面通过具体的实施例对本发明的过流保护装置进行说明。
图4为本发明具体实施例提供的一种过流保护装置的结构示意图,该装置包括电流采样电路40、微控芯片20、IPM模块30和电机10。
该微控芯片20中包括比较模块201、放大器模块202、控制模块203、PWM模块204和ADC模数转换模块205。
电流采样电路40通过输入端401与IPM模块30的输出端302相连,用于采集IPM模块30中的电机的三相电流,通过输出端403与放大器模块202的输入端221相连,放大器模块202通过输入端221接收到电机的三相电流后,对三相电流进行放大处理,并将放大后的三相电流发送给比较模块201。
放大器模块202的输出端222与比较模块201的输入端211相连,用于将放大后的三相电流发送给比较模块201,比较模块201通过输入端211接收到放大后的三相电流后,将放大后的三相电流的电流值与预设的第二电流阈值进行比较。
比较模块201的输出端213与IPM模块30相连,输出端214与控制模块203相连,用于若放大后的三相电流的电流值大于预设的第二电流阈值,通过输出端213向IPM模块30发送第一控制信号,通过输出端214向控制模块203发送第一控制信号;或者若放大后的三相电流的电流值不大于预设的第二电流阈值时,通过输出端213向IPM模块30发送第二控制信号。
IPM模块30还包括输入端301,与比较模块201的输出端213相连,用于通过输入端301接收到第一控制信号后,停止工作,或接收到第二控制信号后,保持电机10的工作状态不变。
放大器模块202的输出端222还与ADC模数转换模块205相连,用于将放大后的三相电流的电流值发送给该ADC模数转换模块205。
该ADC模数转换模块205包括输入端251和输出端252,通过输入端251接收到放大后的三相电流的电流值后进行模数转换,并将转换后的三相电流的电流值与预设的第三电流阈值进行比较;输出端252与控制模块相连,用于通过输出端252向控制模块203发送根据比较结果生成的控制信息。
控制模块203包括输入端231、输入端232和输出端233,该输入端231与比较模块201的输出端214相连,用于接收比较模块201发送的控制信号,该输入端232与ADC模数转换模块205的输出端252相连,用于接收ADC模数转换模块205发送的控制信息,控制模块203的输出端233与PWM模块204相连,用于向PWM模块204发送通知。
控制模块203根据控制信息生成发送PWM模块204的通知,此外,还根据控制信号生成了发送PWM模块204的通知。
当两个通知一致时,如均是停止输出PWM信号的通知或均是保持输出PWM信号的通知时,将该一致的通知发送给PWM模块204。
当两个通知不一致时,根据预先设置的ADC转换模块205对应的优先级及比较模块201对比的优先级,采用优先级高的模块的控制指令,将根据优先级高的模块的控制指令生成的通知发送给PWM模块204。
实施例7:
在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,本发明还提供了一种过流保护方法,所述方法包括:
判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值;
若所述电流值大于预设的电流阈值,向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动。
所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收采样电路模块输出的所述电机的电流值。
所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收放大器模块对电机的电流值进行放大处理后输出的电流值,其中所述电机的电流值为采样电路模块发送给放大器模块的。
所述向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动包括:
将所述第一控制信号发送给控制模块,使所述控制模块向PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知,并控制所述PWM模块停止向所述IPM模块输出PWM信号。
所述方法还包括:
若所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送控制电机的工作状态不变的第二控制信号。
在本发明实施例中,由于直接根据电机的电流值进行判断,而无需再对通过ADC转换模块转换后的电流值进行判断,因此可以避免ADC转换模块出现故障导致的电流检测不准确,以及电机烧毁的问题,并且由于对电流值进行判断的比较模块位于单片机MCU中,不需要在单片机外围电路中增加过多的元器件,从而减少了单片机MCU外围电路所需的元器件,降低了进行PCB设计的难度和成本。
实施例8:
在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,本发明还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述实施例中任一所述过流保护装置。
所述电子设备包括:包括单片机MCU、智能功率IPM模块和电机,所述单片机MCU包括比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较,若所述电流值大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第一控制信号;
所述IPM模块,用于接收到所述第一控制信号后,控制所述电机停止转动。
所述装置还包括采样电路模块;
所述采用电路模块与所述电机及所述比较模块连接,用于获取所述电机的电流值,并将所述电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较。
所述单片机MCU还包括放大器模块;
所述放大器模块分别与所述比较模块和所述采样电路模块连接,用于对接收到的所述采样电路模块输出的所述电机的电流值进行放大处理,并将放大后的电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块,具体用于将所述放大后的电流值与所述预设的第二电流阈值进行比较。
所述单片机MCU还包括控制模块、第一开关模块和第二开关模块;
所述控制模块分别连接所述第一开关模块和第二开关模块,用于输出对第一开关模块的第一选择信号,并输出对第二开关模块的第二选择信号;
所述第一开关模块与所述放大器模块及采样电路模块连接,并连接所述比较模块,所述第一开关模块,用于在接收到第一选择信号时,根据所述第一选择信号,选择将获取到的采样电路模块输入的电流值,或放大器模块输入的电流值输出;
所述第二开关模块与所述比较模块连接,用于在接收到第二选择信号后,将该第二选择信号对应的电流值作为预设电流阈值输入给所述比较模块。
所述比较模块,还用于若确定所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第二控制信号;
所述IPM模块,还用于接收到所述第二控制信号后,保持电机的工作状态不变。
所述单片机MCU还包括控制模块和脉冲宽度调制PWM模块;
所述比较模块与所述控制模块连接,还用于将所述第一控制信号发送给所述控制模块;
所述控制模块与所述PWM模块连接,用于在接收到所述第一控制信号后,向所述PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知;
所述PWM模块与所述IPM模块连接,用于在接收到所述第一通知后,停止向所述IPM模块输出PWM信号。
所述单片机MCU还包括ADC转换模块;
所述放大器模块与所述ADC转换模块连接,用于将放大后的电流值发送给所述ADC转换模块;
所述ADC转换模块与所述控制模块连接,用于对接收到的放大后的电流值进行AD转换,将判断转换后的电流值与预设的第三电流阈值进行比较,并将根据比较结果生成的控制信息发送给所述控制模块;
所述控制模块,还用于接收所述ADC模块输出的控制信息,根据所述控制信息及接收到的比较模块发送的控制信号,输出发送给所述PWM模块的通知。
所述控制模块,具体用于根据接收到的控制信息和控制信号,分别确定待输出的发送给所述PWM模块的通知,判断两个通知是否一致,如果一致,将该一致的通知发送给所述PWM模块,如果不一致,根据预先设置的优先级,确定目标控制结果,根据该目标控制结果,输出发送给所述PWM模块的通知。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种过流保护装置,包括单片机MCU、智能功率IPM模块和电机,其特征在于,所述单片机MCU包括比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较,若所述电流值大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第一控制信号;
所述IPM模块,用于接收到所述第一控制信号后,控制所述电机停止转动。
2.根据权利要求1所述的过流保护装置,其特征在于,所述装置还包括采样电路模块;
所述采用电路模块与所述电机及所述比较模块连接,用于获取所述电机的电流值,并将所述电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块连接所述IPM模块,用于将接收到的电机的电流值与预设的第一电流阈值进行比较。
3.根据权利要求2所述的过流保护装置,其特征在于,所述单片机MCU还包括放大器模块;
所述放大器模块分别与所述比较模块和所述采样电路模块连接,用于对接收到的所述采样电路模块输出的所述电机的电流值进行放大处理,并将放大后的电流值发送给所述比较模块;
所述比较模块,具体用于将所述放大后的电流值与所述预设的第二电流阈值进行比较。
4.根据权利要求3所述的过流保护装置,其特征在于,所述单片机MCU还包括控制模块、第一开关模块和第二开关模块;
所述控制模块分别连接所述第一开关模块和第二开关模块,用于输出对第一开关模块的第一选择信号,并输出对第二开关模块的第二选择信号;
所述第一开关模块与所述放大器模块及采样电路模块连接,并连接所述比较模块,所述第一开关模块,用于在接收到第一选择信号时,根据所述第一选择信号,选择将获取到的采样电路模块输入的电流值,或放大器模块输入的电流值输出;
所述第二开关模块与所述比较模块连接,用于在接收到第二选择信号后,将该第二选择信号对应的电流值作为预设电流阈值输入给所述比较模块。
5.根据权利要求1-3任一项所述的过流保护装置,其特征在于,所述比较模块,还用于若确定所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送第二控制信号;
所述IPM模块,还用于接收到所述第二控制信号后,保持电机的工作状态不变。
6.根据权利要求3所述的过流保护装置,其特征在于,所述单片机MCU还包括控制模块和脉冲宽度调制PWM模块;
所述比较模块与所述控制模块连接,还用于将所述第一控制信号发送给所述控制模块;
所述控制模块与所述PWM模块连接,用于在接收到所述第一控制信号后,向所述PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知;
所述PWM模块与所述IPM模块连接,用于在接收到所述第一通知后,停止向所述IPM模块输出PWM信号。
7.根据权利要求6所述的过流保护装置,其特征在于,所述单片机MCU还包括ADC转换模块;
所述放大器模块与所述ADC转换模块连接,用于将放大后的电流值发送给所述ADC转换模块;
所述ADC转换模块与所述控制模块连接,用于对接收到的放大后的电流值进行AD转换,将判断转换后的电流值与预设的第三电流阈值进行比较,并将根据比较结果生成的控制信息发送给所述控制模块;
所述控制模块,还用于接收所述ADC模块输出的控制信息,根据所述控制信息及接收到的比较模块发送的控制信号,输出发送给所述PWM模块的通知。
8.根据权利要求7所述的过流保护装置,其特征在于,所述控制模块,具体用于根据接收到的控制信息和控制信号,分别确定待输出的发送给所述PWM模块的通知,判断两个通知是否一致,如果一致,将该一致的通知发送给所述PWM模块,如果不一致,根据预先设置的优先级,确定目标控制结果,根据该目标控制结果,输出发送给所述PWM模块的通知。
9.一种过流保护方法,其特征在于,所述方法包括:
判断接收到的电机的电流值是否大于预设的第一电流阈值;
若所述电流值大于预设的电流阈值,向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动。
10.根据权利要求9所述的过流保护方法,其特征在于,所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收采样电路模块输出的所述电机的电流值。
11.根据权利要求10所述的过流保护方法,其特征在于,所述判断接收到的电机的电流值是否大于预设的电流阈值之前,所述方法还包括:
接收放大器模块对电机的电流值进行放大处理后输出的电流值,其中所述电机的电流值为采样电路模块发送给放大器模块的。
12.根据权利要求11所述的过流保护方法,其特征在于,所述向IPM模块发送第一控制信号,使所述IPM模块控制电机停止转动包括:
将所述第一控制信号发送给控制模块,使所述控制模块向PWM模块发送停止输出PWM信号的第一通知,并控制所述PWM模块停止向所述IPM模块输出PWM信号。
13.根据权利要求9或10所述的过流保护方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述电流值不大于预设的电流阈值,向所述IPM模块发送控制电机的工作状态不变的第二控制信号。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1-8任一所述过流保护装置。
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