CN113848785B - 一种开关量电流输出电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关量电流输出电路,其用于对负载进行两级电流保护功能的驱动控制;所述输出电路包括:MCU、中间电路和输出装置;MCU通过中间电路与输出装置连接,MCU实时输出控制信号和打嗝控制信号,控制信号用于实现输出装置的导通,使开关量电流输出电路处于正常工作模式;打嗝控制信号用于在开关量电流输出电路启动限流保护模式时,实现输出装置的关断和导通的交替,使开关量电流输出电路处于周期打嗝模式;以及输出装置根据电压变化跳出周期打嗝模式,使得输出电路进入正常工作模式,实现自恢复功能。本申请的开关量电流输出电路可有效降低功耗,并实现过流故障清除后的自恢复,实现了全自动化的处理,提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域,尤其涉及一种开关量电流输出电路。
背景技术
现有的开关量电流输出系统常用于对生产现场及公用工程的执行机构(如继电器、电磁阀)进行驱动控制,一般驱动电压为24V,驱动电流小于100mA。由于执行机构可能存在阻抗突变情况(如外部短接导致短路),会导致回路电流瞬间激增。
当前的开关量电流输出系统内部没有过流关断功能,则可能会由于过流带来的过功率而烧毁开关量电流输出系统的输出装置(如P沟道的MOSFET)。
为此,如何针对开关量电流输出系统实现过流故障反应,同时在过流故障反应后实现自恢复功能成为当前亟需解决的技术问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种开关量电流输出电路,该开关量电流输出电路能够实现过流故障反应后的自恢复,实现全程自动化控制处理。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
第一方面,本发明实施例提供一种开关量电流输出电路,所述开关量电流输出电路用于对负载进行至少两级电流保护功能的驱动控制;
其中,所述开关量电流输出电路包括:MCU、中间电路和输出装置;所述MCU通过中间电路与输出装置连接,且所述MCU实时输出控制信号和打嗝控制信号,所述控制信号用于实现输出装置的导通,以使所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
所述打嗝控制信号用于在开关量电流输出电路启动限流保护模式时,实现输出装置的关断和导通的交替,使得开关量电流输出电路处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,所述输出装置根据周期打嗝模式中所述中间电路的电压变化信息正常导通,使得开关量电流输出电路跳出周期打嗝模式,进入正常工作模式,实现自恢复功能。
可选地,所述输出装置包括:
采样电阻R3、第一MOS管Q1;
所述采样电阻R3用于采集中间电路中三极管T1两端的电压值,所述采样电阻R3的第一端与第一MOS管Q1的漏极连接;所述采样电阻R3的第二端连接第一电源VDD1,所述第一MOS管Q1的源级与负载连接,所述第一MOS管Q1的栅极A经过中间电路的第一光耦开关OT1接收所述MCU的控制信号。
可选地,所述中间电路包括:
第一光耦开关OT1、第二光耦开关OT2、第三光耦开关OT3;
三极管T1、第二开关组合、第三开关组合和第四开关组合;
其中,第一光耦开关OT1的控制端连接所述MCU,用于接收MCU输出的控制信号;所述第一光耦开关OT1的第一输出端接地,第二输出端连接所述第一MOS管Q1的栅极A;
所述三极管T1的发射极连接第一电源VDD1,所述三极管T1的基级连接第一MOS管Q1的漏极B;所述三极管T1的集电极连接第二开关组合的控制端DTEST1;
第二开关组合的第一输出端接地,第二开关组合的第二输出端连接第一MOS管Q1的漏极B;
第二开关组合的控制端DTEST1连接第三开关组合的控制端,第三开关组合的第一输出端接地,第三开关组合的第二输出端连接第二光耦开关OT2的控制端,所述第二光耦开关OT2的第一输出端接地,第二输出端连接MCU,用于向MCU发送故障信号;
第三光耦开关OT3的控制端连接所述MCU,用于接收MCU输出的打嗝控制信号;所述第三光耦开关OT3的第二输出端接地,第一输出端连接所述第四开关组合的控制端,所述四开关组合的第一输出端接地,第四开关组合的第二输出端连接第二开关组合的控制端DTEST1。
可选地,所述中间电路包括:
第一分压电阻R1和第二分压电阻R2;
所述采样电阻R3的第二端经由第一分压电阻R1与所述第一MOS管Q1的栅极A连接;
所述第一光耦开关OT1的第二输出端CH01经由第二分压电阻R2连接所述第一MOS管Q1的栅极A。
可选地,所述第二开关组合、所述第三开关组合和所述第四开关组合的结构相同。
可选地,所述打嗝控制信号为预设频率的方波控制信号。
可选地,第一MOS管Q1为P沟道的MOSFET;
第一电源VDD1为24V。
可选地,所述中间电路还包括:
用于实现缓冲和延时作用的RC电路,所述RC电路的一端接地,另一端连接第二开关组合的控制端DTEST1。
第二方面,本发明实施例还提供一种基于第一方面任一所述的开关量电流输出电路的控制方法,包括:
所述MCU输出控制信号的低电平时,第一光耦开关OT1导通,第一电源VDD1与第一MOS管Q1的栅极A导通,三极管T1截止,第一MOS管Q1正常输出,所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
当第一MOS管Q1输出电流超出预定值时,所述开关量电流输出电路启动限流保护模式时
所述MCU输出打嗝控制信号处于高电平时,所述第三光耦开关OT3导通,第四开关组合关断;三极管T1与第一电源VDD1导通,第二开关组合的控制端(DTEST1)的电位处于高电平,第三开关组合和第二光耦开关OT2导通,MCU收到过流故障信号;
此时,第二开关组合导通,第一MOS管Q1关断并持续第一时间段;
所述MCU输出打嗝控制信号处于低电平时,所述第三光耦开关OT3截止,第四开关组合导通;三极管T1与第一电源VDD1断开,第二开关组合的控制端(DTEST1)的电位处于低电平,第三开关组合和第二光耦开关OT2均关断,第一MOS管Q1导通且输出电流为预定值,并且第一MOS管Q1导通持续的时长为预设的第二时间段;
所述开关量电流输出电路根据打嗝控制信号的高低电平周期处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,采样电阻的采样电压达不到三极管T1的导通条件,则在打嗝控制信号输出低电平时,第一MOS管Q1输出的电流自动跳出周期打嗝模式并正常输出,实现了自恢复功能。
可选地,所述预定值为120mA;
三极管T1的导通条件为:所述三极管T1的电压值等于采样电阻R3的阻值*120mA;
和/或,在周期打嗝模式时,第一MOS管Q1关断持续的第一时间段与所述打嗝控制信号的高电平所持续的时间相同;
第一MOS管Q1导通且输出电流为预定值时持续的第二时间段与所述打嗝控制信号的低电平所持续的时间相同。
(三)有益效果
本发明的开关量电流输出电路具有过流关断保护功能和自恢复功能,在开关量电流输出电路处于限流保护模式之后,可基于打嗝控制信号处于周期打嗝模式,在过流故障清除后,所述开关量电流输出电路跳出周期打嗝模式处于正常工作模式,实现自恢复功能。上述过程中无需人工操作改变开关量电流输出电路的输出信号,进而有效降低了开关量电流输出电路的功耗,并实现了全自动化的处理过程,提高了操作效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的开关量电流输出电路的部分结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的开关量电流输出电路的另一部分结构示意图;
图3为打嗝控制信号处于高电平时第一MOS管输出电流的信号图;
图4为打嗝控制信号处于低电平时第一MOS管输出电流的信号图。
附图标记说明:
R1:第一电阻; OT1:第一光耦开关;
R2:第二电阻; OT2:第二光耦开关;
R3:第三电阻/采样电阻; OT3:第三光耦开关;
Q1:第一MOS管; T1:三极管; K2:第二开关组合;
Q2:第二MOS管; P0:负载; K3:第三开关组合;
Q3:第三MOS管; VDD1:第一电源; K4:第四开关组合;
Q4:第四MOS管; C1:RC电路的电容;
R4:RC电路的电阻即第四电阻; VDD2:第二电源。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
本发明实施例的目的是实现开关量电流输出电路过流关断保护功能和故障清除后的自恢复功能,由于开关量电流输出系统常用于对生产现场及公用工程的负载即执行机构(如继电器、电磁阀)进行驱动控制,一般驱动电压为24V,驱动电流小于100mA,但执行机构可能存在阻抗突变的情况(如外部短接导致的短路),会导致执行机构所在的回路电流的瞬间激增,此时,开关量电流输出电路可进入限流保护模式即实现过流保护功能,关断执行机构对应的输出装置;在限流保护模式下开关量电流输出电路基于控制装置MCU的打嗝控制信号实现输出装置的关断和导通的交替,使得开关量电流输出电路处于周期打嗝模式,以及在故障清除后,输出装置基于电压变化正常导通时,开关量电流输出电路跳出周期打嗝模式,进入正常工作模式,实现自恢复功能,由此,实现此开关量电流输出电路的过流关断保护和故障清除后的自恢复功能。
具体地,开关量电流输出电路包括:MCU、中间电路和输出装置;所述MCU通过中间电路与输出装置连接,且所述MCU实时输出控制信号和打嗝控制信号,所述控制信号用于实现输出装置的导通,以使所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
所述打嗝控制信号用于在开关量电流输出电路启动限流保护模式时,实现输出装置的关断和导通的交替,使得开关量电流输出电路处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,所述输出装置根据周期打嗝模式中所述中间电路的电压变化正常导通,使得开关量电流输出电路跳出周期打嗝模式,进入正常工作模式,实现自恢复功能。
为了更好的理解本实施例中的开关电流输出电路的结构,以下结合图1至图4对开关电流输出电路的电路结构进行具体说明。
参见图2,上述的输出装置包括:采样电阻R3、第一MOS管Q1;
所述采样电阻R3用于采集中间电路中三极管T1两端的电压值,即图2中B点和C点之间的电压值,所述采样电阻R3的第一端与第一MOS管Q1的漏极B连接;所述采样电阻R3的第二端(如图2中的C点)连接第一电源VDD1,所述第一MOS管Q1的源级与负载连接,图2中显示第一MOS管Q1的源级经过负载接地,所述第一MOS管Q1的栅极A经过中间电路的第一光耦开关OT1接收所述MCU的控制信号。
需要说明的是,第三电阻R3为采样电阻,用于采集BC两点之间的电压,在无过流故障时,采样电阻的采样电压较小,此时三极管T1是截止,且第一MOS管Q1是导通的且正常输出的。
参见图1和图2,上述的中间电路包括:第一光耦开关OT1、第二光耦开关OT2、第三光耦开关OT3;三极管T1、第二开关组合K2、第三开关组合K3和第四开关组合K4。
本实施例中的第一光耦开关OT1、第二光耦开关OT2、第三光耦开关OT3均为现有的光耦开关,其他结构的光耦开关也是可以的,本实施例不限定其结构。
本实施例中的第二开关组合K2、第三开关组合K3和第四开关组合K4的结构均相同,任一开关组合包括:MOS管和二极管;所述二极管的正向连接所述MOS管的漏极,所述二极管的负向连接所述MOS管的源级。第二开关组合K2包括:第二MOS管Q2和二极管,第三开关组合K3包括:第三MOS管Q3和二极管,第四开关组合K4包括:第四MOS管Q4和二极管。在其他实施例中,上述的各开关组合也可为其他类型的MOS管,本实施例不对其限定,能实现本实施例的方案即可。
第一光耦开关OT1的输入端(如第一光耦开关OT1的端2)连接所述MCU,用于接收MCU输出的控制信号;所述第一光耦开关OT1的第一输出端接地(即第一光耦开关OT1的端3接地),第二输出端(如第一光耦开关OT1的端4)连接所述第一MOS管Q1的栅极A;第一光耦开关OT1的端1连接第二电源VDD2。
所述三极管T1的发射极连接第一电源VDD1,所述三极管T1的基级连接第一MOS管Q1的漏极B;所述三极管T1的集电极连接第二开关组合的控制端DTEST1;在图2中,三极管T1的基级经由D点与漏极B连接。
第二开关组合K2的第一输出端接地,第二开关组合K2的第二输出端连接第一MOS管Q1的漏极B;即在图2中,第二开关组合K2的第二输出端经由D点与漏极B连接。
第二开关组合K2的控制端DTEST1连接第三开关组合K3的控制端,第三开关组合K3的第一输出端接地,第三开关组合K3的第二输出端连接第二光耦开关OT2的控制端(如第二光耦开关OT2的端2),所述第二光耦开关OT2的第一输出端(如第二光耦开关OT2的端3)接地,第二输出端(如第二光耦开关OT2的端4)连接MCU,用于向MCU发送故障信号;第二光耦开关OT2的端1连接第一电源VDD1。
第三光耦开关OT3的控制端(如第三光耦开关OT3的端1)连接所述MCU,用于接收MCU输出的打嗝控制信号;所述第三光耦开关OT3的第二输出端(如第三光耦开关OT3的端2)接地,第一输出端(如第三光耦开关OT3的端4)连接所述第四开关组合K4的控制端,所述四开关组合K4的第一输出端接地,第四开关组合K4的第二输出端连接第二开关组合的控制端DTEST1。
在具体应用中,上述的中间电路还包括:第一分压电阻R1和第二分压电阻R2,如图2所示,所述第三电阻R3即采样电阻的第二端(即C点)经由第一分压电阻R1与所述第一MOS管Q1的栅极A连接;
所述第一光耦开关OT1的第二输出端(即图1的CH01)经由第二分压电阻R2连接所述第一MOS管Q1的栅极A。
如图3和图4所示,本实施例的打嗝控制信号为预设频率的方波控制信号,MCU在输出控制信号的同时,一直输出打嗝控制信号。
在具体应用中,第一MOS管Q1为P沟道的MOSFET,第一电源VDD1为24V,第二电源VDD2为3.3V,第一分压电阻为51±10KΩ,第二分压电阻为100±10KΩ。
正常工作模式下,当MCU输出一个控制信号输出高电平,第一光耦开关OT1截止,图2中的A点通过第一电阻R1与第一电源VDD1直连,A点的电平上拉为24V,第一MOS管Q1截止,输出装置对外不输出。
正常工作模式下,当MCU的控制信号输出低电平,第一光耦开关OT1导通,图1中的CH01被拉低,第一电源VDD1通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压,A点和B点之间的电压达到第一MOS管Q1的导通条件,第一MOS管Q1导通。
由于采样电阻的输出电流小于120mA即预定值,则采样电阻R3的采样电压较小,不能满足三极管T1导通的阈值,三极管T1是截止的,开关量电流输出电路处于正常工作模式。
在正常工作模式下,MCU会一直输出一个方波作为打嗝控制信号,即DTEST1会周期性的被第四开关组合的第四MOS管拉低,所以当第一MOS管Q1输出电流大于预定值时,也会出现相应的两种过流保护情况:
如图3所示,当过流时,采样电阻R3两端的电压达到了三极管T1导通的条件,三极管T1导通,此时DTEST1电平被拉高,MCU收到过流故障信号,第二开关组合K2导通,此时的三极管T1被第二开关组合K2一直锁在了导通的状态,此时AB间的电压达不到第一MOS管Q1的导通条件,第一MOS管Q1关断,输出电流被迅速拉到0,直到DTEST1被第四开关组合K4拉低,让三极管T1断开后,第一MOS管Q1会重新打开;
如果此时过流情况还没被解决,三极管T1还是会被导通,则第一MOS管Q1还是会被关断,由于DTEST1是被拉低的状态,所以三极管T1关断,第一MOS管Q1又会重新打开,所以在三极管T1和第一MOS管Q1相互作用的情况下,第一MOS管Q1的输出电流会以预定值(如120mA)保持一段时间,直到DTEST1没被拉低,然后会继续重复之前情况,直到过流故障被清除后,第一MOS管Q1的输出电流才会正常输出。
即,第一MOS管Q1的输出电流会先从过流的大电流值迅速拉低至0保持一段时间,然后再以预定的大电流值(120mA)保持一段时间,然后会一直重复这两个过程,直到过流故障被清除后,输出电流正常输出,其中保持的时间段和MCU产生的方波频率是相对应。
另外,图2所示的第二开关组合K2的控制端还连接有RC电路,如图2中的第四电阻R4和电容C1,其用于实现缓冲并延时作用,其可以对短暂冲击(容性负载)过流有一定的防误触发保护能力。
基于上述图1和图2所示的开关量电流输出电路结构,以下对该开关量电流输出电路的控制方法进行说明。
本实施例中的开关量电流输出电路的控制方法包括下述步骤:
101、所述MCU输出控制信号的低电平时,第一光耦开关OT1导通,第一电源VDD1与第一MOS管Q1的栅极A导通,三极管T1截止,第一MOS管Q1正常输出,所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
102、当第一MOS管Q1输出电流超出预定值时,所述开关量电流输出电路启动限流保护模式时,所述MCU输出打嗝控制信号处于高电平时,所述第三光耦开关OT3导通,第四开关组合关断;三极管T1导通第一电源VDD1,第二开关组合的控制端DTEST1的电位处于高电平,第三开关组合和第二光耦开关OT2导通,MCU收到过流故障信号;
此时,第二开关组合导通,第一MOS管Q1关断持续时间与所述打嗝控制信号的高电平所持续的时间相同;
103、当第一MOS管Q1输出电流超出预定值时,所述开关量电流输出电路启动限流保护模式时,所述MCU输出打嗝控制信号处于低电平时,所述第三光耦开关OT3截止,第四开关组合导通;三极管T1断开第一电源VDD1,第二开关组合的控制端DTEST1的电位处于低电平,第三开关组合和第二光耦开关OT2均关断,第一MOS管Q1导通且输出电流为预定值,并且输出电流为预定值的持续时间与所述打嗝控制信号的低电平所持续的时间相同;
所述开关量电流输出电路根据打嗝控制信号的高低电平周期处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,采样电阻的采样电压达不到三极管T1的导通条件,则在打嗝控制信号输出低电平时,第一MOS管Q1输出的电流自动跳出周期打嗝模式并正常输出,实现了自恢复功能。
在周期打嗝模式中,存在负载短路和大电流两种情况,在大电流情况下,第一MOS管的功耗较大,发热严重,经过一段时间后,进入负载短路的小电流情况;此时可以实现在负载故障排除后解除限流状态,实现自恢复。
在实际应用中,上述的预定值可为120mA,该预定值为经验值,本实施例不对其限定,根据实际需要调整。相应地,前述三极管T1的导通条件为三极管T1的电压值等于采样电阻R3的阻值*120mA的电压值。在其他实施例中,三极管T1的导通条件为三极管T1的电压值等于采样电阻R3的阻值*预定值。
即上述控制方法实现了在打嗝控制信号的作用下,第一MOS管Q1的输出电流会被迅速拉低至0或迅速拉低至预定的电流值,通过第二开关组合K2以一定频率的导通和关断,来实现此开关量电流输出电路的过流关断保护和故障清除后的自恢复功能。
也就是说,当负载的回路电流超过预设值,可通过回路电流的采样反馈来触发过流关断,并进入周期打嗝模式,实现过流关断保护功能和故障清除后自恢复功能。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用,仅是为了表述方便,而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外,需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (8)
1.一种开关量电流输出电路,其特征在于,所述开关量电流输出电路用于对负载进行至少两级电流保护功能的驱动控制;
其中,所述开关量电流输出电路包括:MCU、中间电路和输出装置;所述MCU通过中间电路与输出装置连接,且所述MCU实时输出控制信号和打嗝控制信号,所述控制信号用于实现输出装置的导通,以使所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
所述打嗝控制信号用于在开关量电流输出电路启动限流保护模式时,实现输出装置的关断和导通的交替,使得开关量电流输出电路处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,所述输出装置根据周期打嗝模式中所述中间电路的电压变化信息正常导通,使得开关量电流输出电路跳出周期打嗝模式,进入正常工作模式,实现自恢复功能;
所述输出装置包括:
采样电阻(R3)、第一MOS管(Q1);
所述采样电阻(R3)用于采集中间电路中三极管(T1)两端的电压值,所述采样电阻(R3)的第一端与第一MOS管(Q1)的漏极连接;所述采样电阻(R3)的第二端连接第一电源(VDD1),所述第一MOS管(Q1)的源级与负载连接,所述第一MOS管(Q1)的栅极(A)经过中间电路的第一光耦开关(OT1)接收所述MCU的控制信号;
所述中间电路包括:
第一光耦开关(OT1)、第二光耦开关(OT2)、第三光耦开关(OT3);
三极管(T1)、第二开关组合、第三开关组合和第四开关组合;
其中,第一光耦开关(OT1)的控制端连接所述MCU,用于接收MCU输出的控制信号;所述第一光耦开关(OT1)的第一输出端接地,第二输出端连接所述第一MOS管(Q1)的栅极(A);
所述三极管(T1)的发射极连接第一电源(VDD1),所述三极管(T1)的基级连接第一MOS管(Q1)的漏极(B);所述三极管(T1)的集电极连接第二开关组合的控制端(DTEST1);
第二开关组合的第一输出端接地,第二开关组合的第二输出端连接第一MOS管(Q1)的漏极(B);
第二开关组合的控制端(DTEST1)连接第三开关组合的控制端,第三开关组合的第一输出端接地,第三开关组合的第二输出端连接第二光耦开关(OT2)的控制端,所述第二光耦开关(OT2)的第一输出端接地,第二输出端连接MCU,用于向MCU发送故障信号;
第三光耦开关(OT3)的控制端连接所述MCU,用于接收MCU输出的打嗝控制信号;所述第三光耦开关(OT3)的第二输出端接地,第一输出端连接所述第四开关组合的控制端,所述四开关组合的第一输出端接地,第四开关组合的第二输出端连接第二开关组合的控制端(DTEST1)。
2.根据权利要求1所述的开关量电流输出电路,其特征在于,所述中间电路包括:
第一分压电阻(R1)和第二分压电阻(R2);
所述采样电阻(R3)的第二端经由第一分压电阻(R1)与所述第一MOS管(Q1)的栅极(A)连接;
所述第一光耦开关(OT1)的第二输出端(CH01)经由第二分压电阻(R2)连接所述第一MOS管(Q1)的栅极(A)。
3.根据权利要求1所述的开关量电流输出电路,其特征在于,
所述第二开关组合、所述第三开关组合和所述第四开关组合的结构相同。
4.根据权利要求1-3任一所述的开关量电流输出电路,其特征在于,
所述打嗝控制信号为预设频率的方波控制信号。
5.根据权利要求1-3任一所述的开关量电流输出电路,其特征在于,
第一MOS管(Q1)为P沟道的MOSFET;
第一电源(VDD1)为24V。
6.根据权利要求1-3任一所述的开关量电流输出电路,其特征在于,所述中间电路还包括:
用于实现缓冲和延时作用的RC电路,所述RC电路的一端接地,另一端连接第二开关组合的控制端(DTEST1)。
7.一种基于权利要求1至6任一所述的开关量电流输出电路的控制方法,其特征在于,包括:
所述MCU输出控制信号的低电平时,第一光耦开关(OT1)导通,第一电源(VDD1)与第一MOS管(Q1)的栅极(A)导通,三极管(T1)截止,第一MOS管(Q1)正常输出,所述开关量电流输出电路处于正常工作模式;
当第一MOS管(Q1)输出电流超出预定值时,所述开关量电流输出电路启动限流保护模式时,所述MCU输出打嗝控制信号处于高电平时,所述第三光耦开关(OT3)导通,第四开关组合关断;三极管(T1)与第一电源(VDD1)导通,第二开关组合的控制端(DTEST1)的电位处于高电平,第三开关组合和第二光耦开关(OT2)导通,MCU收到过流故障信号;第一MOS管(Q1)关断并持续第一时间段;
所述MCU输出打嗝控制信号处于低电平时,所述第三光耦开关(OT3)截止,第四开关组合导通;三极管(T1)与第一电源(VDD1)断开,第二开关组合的控制端(DTEST1)的电位处于低电平,第三开关组合和第二光耦开关(OT2)均关断,第一MOS管(Q1)导通且输出电流为预定值,且第一MOS管(Q1)导通持续的时长为预设的第二时间段;
所述开关量电流输出电路根据打嗝控制信号的高低电平周期处于周期打嗝模式;
在负载对应的过流故障清除后,采样电阻的采样电压达不到三极管(T1)的导通条件,则在打嗝控制信号输出低电平时,第一MOS管(Q1)输出的电流自动跳出周期打嗝模式并正常输出,实现了自恢复功能。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,
所述预定值为120mA;
三极管(T1)的导通条件为:所述三极管(T1)的电压值等于采样电阻(R3)的阻值*120mA;
和/或,
在周期打嗝模式时,第一MOS管(Q1)关断持续的第一时间段与所述打嗝控制信号的高电平所持续的时间相同;
第一MOS管(Q1)导通且输出电流为预定值时持续的第二时间段与所述打嗝控制信号的低电平所持续的时间相同。
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