CN113991599A - 一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种保护电路，涉及电路领域。由于在同等功率下不同SOA特性的功率开关管的价格会相差2倍甚至更高，该保护电路设置两路功率开关管电路可以通过在电路中选用两路不同SOA特性的功率开关管以实现降低该保护电路成本的目的。同时，要求第一功率开关管电路早于第二功率开关管电路开启，由于第一功率开关管电路开启的时间早，当第二功率开关管电路开启时，电路中功率开关管的电压值小于只有第一功率开关管电路开启时的电压值。由此实现了可以选用SOA特性弱于第一功率开关管的第二功率开关管，降低了保护电路成本。同时减小了对功率开关管产生的巨大电气应力。此外，本申请还提供了一种保护电路的控制方法和计算机可读存储介质，效果同上。

Description

一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及电路技术领域，特别是涉及一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

随着云计算、人工智能(Artificial Intelligence，AI)、大数据等新型互联网技术的发展，服务器的性能也越来越强大，各种高精密芯片对电流的大小和电源的稳定性的性能也随之变得越来越高。同时对电流的需求也相应变得越来越大，更大的电流是为了获得更高的功率及性能。近年来，大电流的增加也带来了发生电流异常的隐患，常见的电流异常一般为过流和短路。这样的电流异常会导致电子芯片内部产生较高的热量，进而损坏半导体结构。当产生的热量过高时，对于印制电路板(Printed circuit boards，PCB)路径上的器件会造成严重损坏，甚至带来产生明火的安全隐患。为了避免这样的安全隐患，现有的大电流保护电路往往会在前端设置热插拔保护电路，在该保护电路中通过N型金属-氧化物-半导体(N-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)实现电路的开通和关断，当电路中的电流较大时，为了保护电路能够安全工作，会选用安全操作区域(Safe Area of Operation，SOA)特性较好的NMOS管。但在同等功率下不同SOA特性的NMOS管的价格会相差2倍甚至更高。这就意味着在大电流的条件下，选用的SOA特性较好的NMOS管越多，该保护电路的成本就会越高。

鉴于上述存在的问题，寻求一种降低保护电路成本的方法是本领域技术人员竭力解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质，用于降低保护电路成本。

为解决上述技术问题，本申请提供一种保护电路，包括：第一功率开关管电路10、第二功率开关管电路11、主驱动电路12、从驱动电路13、控制逻辑电路14；

第一功率开关管电路10包括至少一个第一功率开关管，第二功率开关管电路11包括至少一个第二功率开关管，第一功率开关管和第二功率开关管并联后接入电源供电端和负载之间；

主驱动电路12的第一端与第一功率开关管的驱动端连接；

从驱动电路13的第一端与第二功率开关管的驱动端连接；

主驱动电路12的第二端和从驱动电路13的第二端与控制逻辑电路14连接，用于分别接收控制逻辑电路14发出的主驱动信号和从驱动信号，其中第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启。

优选地，还包括：后端电压监视电路15，后端电压监视电路15与第一功率开关管和第二功率开关管的第一公共端和控制逻辑电路14连接，用于监测负载所在回路的电压信号，并将电压信号反馈至控制逻辑电路14以便于触发控制逻辑电路14输出从驱动信号；其中，第一公共端为与负载连接的端。

优选地，还包括：前端电流监视电路16，前端电流监视电路16与第一功率开关管和第二功率开关管的第二公共端和控制逻辑电路14连接，用于监测流经第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号，并将电流信号反馈至控制逻辑电路14以便于触发控制逻辑电路14输出主驱动信号；其中，第二公共端为与电源供电端连接的端。

优选地，第一功率开关管和第二功率开关管为NMOS管。

优选地，第一功率开关管的个数不超过2个且第二功率开关管的个数为多个。

优选地，第一功率开关管的SOA特性强于第二功率开关管。

优选地，第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启的条件为：第二功率开关管电路11的电压超过额定电压的80％且不超过额定电压的90％。

优选地，控制逻辑电路14还用于：

在获取到电流信号异常时，给第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11输送泄放信号，泄放信号为降低第一功率开关管和第二功率开关管的两端的电压的信号；

在第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11的电压达到预设值的情况下，关闭第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11，其中，预设值大于第一功率开关管和第二功率开关管的导通电压。

优选地，控制逻辑电路14同时关闭第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种保护电路的控制方法，应用于上述保护电路包括：

在获取到电流信号时，控制主驱动电路12向第一功率开关管的驱动端输出主驱动信号，其中，所述电流信号为流经所述第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号；

在获取到电压信号时，控制从驱动电路13向所述第二功率开关管的驱动端输出从驱动信号，其中，所述电压信号为负载所在回路的电压信号且所述第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启。

本申请所提供的保护电路，由于在同等功率下不同SOA特性的功率开关管的价格会相差2倍甚至更高，设置两路功率开关管电路可以通过在两路电路中选用不同SOA特性的功率开关管以实现降低保护电路成本的目的。同时，要求第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启，由于第一功率开关管电路10开启的时间早，当第二功率开关管电路11开启时，电路中功率开关管的电压值小于只有第一功率开关管电路10开启时的电压值。由此实现了可以选用SOA特性弱于第一功率开关管的第二功率开关管，降低了保护电路成本。同时减小了对功率开关管产生的巨大电气应力。

本申请还提供了一种保护电路的控制方法和计算机可读存储介质，效果同上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种保护电路结构图；

图2为本申请实施例提供的一种保护电路的控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种保护电路的控制方法的装置结构图；

图4为本申请实施例提供的另一种保护电路的控制方法的装置结构图。

其中，10为第一功率开关管电路，11为第二功率开关管电路，12为主驱动电路，13为从驱动电路，14为控制逻辑电路，15为后端电压监视电路，16为前端电流监视电路。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质，其能够降低保护电路成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

对于大电流保护电路，一般在实际应用中会考虑两点。第一，降低MOS管的直流阻抗。在MOS管导通时，降低因为大电流和高直流阻抗同时带来的功率损耗是完全有必要的。当电路中产生大功率损耗时，随着损耗的增加的同时器件产生的热量也相应增加，然而MOS管在受热之后其直流阻抗会变得更大，而更大的直流阻抗又会造成更多的热量损耗，若散热不及时，就会导致MOS管受热过高而烧坏。第二，当电路中产生大电流过流或短路时，使用SOA特性好的MOS管是同样有必要的。要求MOS管的SOA特性好的一个重要原因是，即使同一型号的MOS管，其关闭驱动VGS的阈值也会有所差异，这就意味着，当后端电流异常时，会出现异常电流全部流经多个MOS管中的一个MOS管的情况。当这样的情况发生时，会对流经全部异常电流的该MOS管产生巨大的电气应力。在MOS管关断的过程中，同时存在由于MOS管未完全关闭的较大直流阻抗产生的大损耗功率和由于大电流突然关闭，致使电路中的感性作用在MOS管前端产生的较大的电压冲击，此时会导致MOS管的VDS电压过大，使得MOS管被击穿。

为了保证电路中电流发生异常时，前端供电电源能够及时切断，往往会在前端设置热插拔保护电路，保护电路中一般会通过NMOS实现电路的开通和关断，当电路中流通的电流比较大时，为了保护电路的安全工作往往会选择SOA特性较好的MOS管。在Vds电压一定的条件下，承受较大电流且长时间承受该大电流就意味着SOA特性好。但SOA特性好的NMOS管一般价格较为昂贵，在同等功率下不同SOA特性的NMOS管的价格会相差2倍甚至更高。尤其是在大电流的条件下，选用的NMOS管的数量也会较多，这样就导致了电路成本居高不下。由于在实际应用中，考虑到可以使用场效应管替代MOS管，也可以使用功率型MOS管还可以使用结型MOS管，因此，在本申请的实施例中使用开关管。图1为本申请实施例提供的一种保护电路结构图。如图1所示，保护电路包括：第一功率开关管电路10、第二功率开关管电路11、主驱动电路12、从驱动电路13、控制逻辑电路14。

功率开关管一般指功率MOS场效应晶体管，即MOSFET，其原意是：MOS(Metal OxideSemiconductor金属氧化物半导体)，FET(Field Effect Transistor场效应晶体管)，即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场效应控制半导体(S)的场效应晶体管，属于电压型驱动控制元件。驱动电路的设计比较简单，因此所需的驱动功率很小。采用功率MOSFET场效应管作为电路中的功率开关，在启动或稳态工作条件下，功率MOSFET场效应管的峰值电流要比采用双极型场效应晶体管小得多，同时其开关速度和耐压能力也相比于双极型场效应晶体管强。在本申请中考虑到该保护电路应用于大电流的保护电路，因此在本申请中所用到的开关管全部为功率开关管。第一功率开关管电路10包括至少一个第一功率开关管，第二功率开关管电路11包括至少一个第二功率开关管，第一功率开关管和第二功率开关管并联后接入电源供电端和负载之间。如图1所示，第一功率开关管和第二功率开关管全部为NMOS管。在上述实施例中提及功率开关管是能承受较大电流，在一定条件下有较好饱和导通及截止特性的功率MOSFET场效应管。功率MOSFET场效应管中NMOS管容易制造且成本低。当NMOS管的Vgs电压大于导通阈值时就会导通，且NMOS管应用于保护电路中并且NMOS管的漏极接在输出时，寄生二极管反向接在电路中，不会发生漏电的的情况，因此在本实施例中要求功率开关管的类型全部为NMOS管。在本实施例中，对于电路中第一功率开关管和第二功率开关管的个数不作限定，第一功率开关管可以为1个也可以为多个，同样的第二功率开关管可以为1个也可以为多个。可以理解的是，功率开关管采用NMOS管，那么驱动端即为NMOS管的栅极，其余两端分别为漏极和源极。

主驱动电路12的第一端与第一功率开关管的驱动端连接，用于驱动第一功率开关管的驱动端；从驱动电路13的第一端与第二功率开关管的驱动端连接，用于驱动第二功率开关管的驱动端；主驱动电路12的第二端和从驱动电路13的第二端与控制逻辑电路14连接，用于分别接收控制逻辑电路14发出的主驱动信号和从驱动信号，其中第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启。

驱动电路就是将电路中的输入信号按照其控制逻辑的要求，转换为加在电子器件控制端和控制逻辑电路之间可以使电子器件控制端开通或关断的信号。在本申请中，主驱动电路12为位于控制逻辑电路14和第一功率开关管电路10之间，用来对控制逻辑电路14的信号进行放大的中间电路，主驱动电路12能够放大控制逻辑电路14的信号，使该信号能够驱动第一功率开关管。主驱动电路12包括：第一信号接收器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第一场效应管。本领域技术人员可以理解的是在本实施例中提及的电路器件并不构成对主驱动电路12的限定，可以包括比本实施例中提及的电路器件更多或更少的器件，其中器件的连接方式可以根据具体实施方式的不同设置多种连接方式。同时，从驱动电路13为位于控制逻辑电路14和第二功率开关管电路11之间，用来对控制逻辑电路14的信号进行放大的中间电路，从驱动电路13能够放大控制逻辑电路14的信号使该信号能够驱动第二功率开关管。从驱动电路13包括：第二信号接收器、第三三极管、第四三极管、第三电阻、第四电阻、第二二极管、第二场效应管。本领域技术人员可以理解的是在本实施例中提及的电路器件并不构成对从驱动电路13的限定，可以包括比本实施例中提及的电路器件更多或更少的器件，其中器件的连接方式可以根据具体实施方式的不同设置多种连接方式。且控制逻辑电路14可以为控制器、单片机、MCU控制单元、信号发生器等几种器件中的一种，同样的，控制逻辑电路14可以根据在实际生产生活的应用中的具体实施方式选用相应的器件，在本申请中不作限定。

本申请所提供的保护电路，由于在同等功率下不同SOA特性的功率开关管的价格会相差2倍甚至更高，通过设置两路功率开关管电路可以通过在两路电路中选用不同SOA特性的功率开关管以实现降低该保护电路成本的目的。同时，要求第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启，由于第一功率开关管电路10开启的时间早，当第二功率开关管电路11开启时，电路中的电压值小于只有第一功率开关管电路10开启时的电压值。由此实现了可以选用SOA特性弱于第一功率开关管的第二功率开关管，降低了保护电路成本。同时减小了对功率开关管产生的巨大电气应力。

如图1所示，作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，该保护电路还包括：后端电压监视电路15，后端电压监视电路15与第一功率开关管和第二功率开关管的第一公共端和控制逻辑电路14连接，用于监测负载所在回路的电压信号，并将电压信号反馈至控制逻辑电路14以便于触发控制逻辑电路14输出从驱动信号。其中，第一公共端为与负载连接的端。

在本实施例中，设置后端电压监视电路15是为了检测后端输出电压值的大小。检测该输出电压值的大小是为了在该输出电压值达到一定值时，将后端电压监视电路15产生的电压信号输送给控制逻辑电路14，从而触发控制逻辑电路14输出从驱动信号，用于驱动第二功率开关管电路11，使其导通。后端电压监视电路15可以为电压比较器，通过第一公共端的输出电压与预设值进行比较，当输出电压值达到预设值后，将后端电压监视电路15产生的电压信号输送给控制逻辑电路14。但在本实施例中，该后端电压监视电路15也可以为简单的检测电压的电压表以及万用表。因此，对于该后端电压监视电路15的组成不作要求，可根据具体的实施方式进行设置，只要该后端电压监视电路15能够实现将后端电压监视电路15产生的电压信号输送给控制逻辑电路14即可。

如图1所示，作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，该保护电路还包括：前端电流监视电路16，前端电流监视电路16与第一功率开关管和第二功率开关管的第二公共端和控制逻辑电路14连接，用于监测流经第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号，并将电流信号反馈至控制逻辑电路14以便于触发控制逻辑电路14输出主驱动信号；其中，第二公共端为与电源供电端连接的端。

在大电流保护电路的设计中，电流会率先通过前端电流监视电路16，该前端电流监视电路16分两路，其中第一路可实时将电流信号传递给控制逻辑电路14。当控制逻辑电路14监测到电流信号时，该前端电流监视电路16将电流信号反馈至控制逻辑电路14以便于触发控制逻辑电路14输出主驱动信号，从而驱动第一功率开关管电路10，使其导通。控制逻辑电路14接收到电流信号时，主驱动信号触发第一功率开关管电路10中的第一功率开关管，使第一功率开关管直接进入完全导通的状态，输入的电流信号流经第一功率开关管到达输出端，此时，输出端的电压由0V逐步上升至输入电压值。在本实施例中，对于该前端电流监视电路16的组成不作要求，可根据具体的实施方式进行设置，只要该前端电流监视电路16能够实现将前端电流监视电路16产生的电流信号输送给控制逻辑电路14即可。在保护电路中，设置控制逻辑电路14分别在接收到后端电压监视电路15产生的电压信号和前端电流监视电路16产生的电流信号后触发对应的从驱动信号和主驱动信号，能够分别实现第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11中的第一功率开关管和第二功率开关管的开通和关断的程度。其中，第一功率开关管和第二功率开关管的开通程度和关断程度的电路分别具有驱动各自独立的功率开关管驱动端的控制电路。

作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，第一功率开关管的个数不超过2个且第二功率开关管的个数为多个。当电路中的第一功率开关管的个数超过2个时，在电路正常工作时也会出现当后端电流出现异常时，该异常电流会全部流经多个功率开关管中的一个功率开关管的情况，此时第一功率开关管电路10与第二功率开关管电路11就会出现与上述说明相同的情况。为了避免该情况的发生，在本实施例中对于第一功率开关管的个数做出了不超过2个的限定，同时要求第二功率开关管的个数为多个且为并联的连接方式，能有效做到降低电路中的第二功率开关管的阻抗，从而降低热量损耗，避免第二功率开关管被烧毁的情况发生。同时，在本实施例中可以将第一功率开关管的封装尺寸做大，用以增强散热能力。同时，全部第一功率开关管和全部第二功率开关管均为并联的连接方式，该连接方式可以有效地做到较小功率开关管的阻抗，从而到达降低热量损耗的效果。

作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，第一功率开关管的SOA特性强于第二功率开关管。在电路导通时，由于相同型号的功率开关管也会存在不同的导通电压，因此会出现即使电路中的电压达到了功率开关管的导通电压，也会有一个或几个功率开关管并未导通的情况发生。当存在未导通的功率开关管时，电路中的电流只能流过已经导通的功率开关管。在这样的情况下，当只有一个功率开关管导通时，电路中的全部电流只流过该导通的一个功率开关管。又由于上述实施例中要求第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启，此时，第一功率开关管承受电路中流经的全部电流，若选用SOA特性弱的第一功率开关管，就会使第一功率开关管承受不住电路中的全部电流，导致第一功率开关管烧毁。因此，在本实施例中要求选用SOA特性好的第一功率开关管。由于上述实施例中要求第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启，因此，当第二功率开关管开启时，第一功率开关管已经承受了一部分电路中的电流，此时电路中的电流不会对第二功率开关管造成严重的损毁情况，因此可以要求第二功率开关管的SOA特性弱于第一功率开关管。同时，选用SOA特性弱于第一功率开关管的第二功率开关管，达到了降低了保护电路成本的目的，同时减小了对功率开关管产生的巨大电气应力。

作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启的条件为：第二功率开关管电路11的电压超过额定电压的80％且不超过所述额定电压的90％。

考虑到控制逻辑电路14检测的是第二功率开关管电路11输出端的电压值，若该电压值过小时触发从驱动信号，电路中的电流还会是较大的电流，由于在上述实施例中要求第二功率开关管的SOA特性弱于第一功率开关管，因此，此时会出现电路中SOA特性较差的第二功率开关管承受不住此时电路中的大电流的情况，导致第二功率开关管损坏。若第二功率开关管电路11输出端的电压值过大时触发从驱动信号，第二路电路中的电流几乎为0，此时无论第二功率开关管是否导通也不会有电流流经第二功率开关管。因此在本实施例中，对于第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启的条件作出的要求为：第二功率开关管电路11的电压超过额定电压的80％且不超过所述额定电压的90％。在该条件下，第二功率开关管的开通和关断的速度快，较大的电流不会对第一功率开关管造成损坏，以此完成功率开关管的导通，电路进入正常工作状态。

在本实施例中，控制逻辑电路14检测第二功率开关管电路11输出端的电压值，当第二功率开关管输出端的电压值超过额定电压的80％且不超过所述额定电压的90％时，控制逻辑电路14输出从驱动信号以触发第二功率开关管电路11中的第二功率开关管，使第二功率开关管直接进入完全导通的状态。当第二功率开关管完全导通时，第二功率开关管的驱动端的另外两端的电压值会逐步降低。第二功率开关管的驱动端的另外两端的电压值越低，电路中的第二功率开关管的导通程度越大，对于承受大电流的能力也增大，同时承受大电流的时长也在一定程度上变长。

作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，控制逻辑电路14还用于：在获取到电流信号异常时，给第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11输送泄放信号，泄放信号为降低第一功率开关管和第二功率开关管的两端的电压的信号；

在第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11的电压达到预设值的情况下，关闭第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11，其中，预设值大于第一功率开关管和第二功率开关管的导通电压。

在保护电路正常关闭或接收到电流信号异常时，控制逻辑电路14同时向第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11输出泄放信号，此时第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11中的全部功率开关管的驱动电压全部降低至电压的预设值。在本实施例中，该预设值为功率开关管的上导通阈值或其上导通阈值偏上一点的电压值，该上导通阈值可以根据功率开关管的实际规格进行微调，在满足该预设值的状态下，关闭电路中全部功率开关管。同时，后端电压降低到满足该条件时，不会出现由于电路急速关断产生的感性原因使得电路中的功率开关管损毁的情况。由于第二功率开关管承受的电压值较小，因此第二功率开关管会先达到预设值，先达到预设值就意味着第二功率开关管的泄放能力强于第一功率开关管，此时电路中的电流经过泄放后就会大大缩减，实现了后端电压监视电路15保护的功能。此外，由于第一功率开关管的SOA特性强于第二功率开关管，在关断功率开关管的过程中承受电流的能力增强，不会使功率开关管发生损坏。若此时第一功率开关管电路10中的一个第一功率开关管不能满足电路工作的条件，可以增加第二个第一功率开关管。当第二功率开关管电路11中的第二功率开关管的驱动端电压达到了该第二功率开关管的上导通阈值后，第一功率开关管和第二功率开关管同时完全泄放电压到0V，此时保护电路完全关闭。

考虑到上述实施例中提及第一功率开关管和第二功率开关管的泄放能力，作为一种更优的实施例，在上述实施例的基础上，控制逻辑电路14同时关闭第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11。当控制逻辑电路14同时关闭第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11时，第一功率开关管的SOA特性强于第二功率开关管，且第二功率开关管的导通和关断速度相比于第一功率开关管更快，因此，当电路中的电流突然消失时不会出现由于电路急速关断产生的感性原因使得电路中的功率开关管损毁的情况。同时，将第一功率开关管和第二功率开关管同时关断还起到了降低设备的功耗的作用。

图2为本申请实施例提供的一种保护电路的控制方法的流程图，如图2所示该方法包括：

S20：控制主驱动电路向第一功率开关管的驱动端输出主驱动信号；

在获取到电流信号时，控制主驱动电路向第一功率开关管的驱动端输出主驱动信号，其中，电流信号为流经第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号；

S21：控制从驱动电路向第二功率开关管的驱动端输出从驱动信号；

在获取到电压信号时，控制从驱动电路向第二功率开关管的驱动端输出从驱动信号，其中，电压信号为负载所在回路的电压信号且第一功率开关管电路早于第二功率开关管电路开启。

在上述保护电路实施例的基础上，作为适用于保护电路的控制方法，在本实施例中不同于以往保护电路中全部使用SOA特性好的功率开关管的要求，设置了第一功率开关管的SOA特性强于第二功率开关管且第一功率开关管电路和第二功率开关管电路作为导通通道，当控制逻辑电路14分别接收到电流信号和电压信号后控制第一功率开关管电路10和第二功率开关管电路11输出相应的主驱动信号和从驱动信号。先输出主驱动信号再输出从驱动信号，实现了当电路中的电流是大电流时，先通过SOA特性强的第一功率开关管，消耗了部分大电流，当流经SOA特性弱于第一功率开关管的第二功率开关管时，电路中的电流会减小，因此实现了降低电路成本的同时还实现了以较低的选择功率开关管型号的要求实现保护电路的安全操作需求。

在上述实施例中，对于保护电路的控制方法进行了详细描述，本申请还提供了保护电路的控制方法的装置对应的实施例。图3为本申请实施例提供的一种保护电路的控制方法的装置结构图。如图3所示，本申请还提供了应用于保护电路的控制方法的装置，包括：

第一控制模块30，用于在获取到电流信号时，控制主驱动电路12向第一功率开关管的驱动端输出主驱动信号，其中，电流信号为流经第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号；

第二控制模块31，用于在获取到电压信号时，控制从驱动电路13向第二功率开关管的驱动端输出从驱动信号，其中，电压信号为负载所在回路的电压信号且第一功率开关管电路10早于第二功率开关管电路11开启。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此方法部分的实施例请参见装置部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图4为本申请实施例提供的另一种保护电路的控制方法的装置结构图，如图4所示，该装置包括：

存储器40，用于存储计算机程序；

处理器41，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到保护电路的控制方法的步骤。

其中，处理器41可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器41可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器41也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器41可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器41还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器40可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器40还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器40至少用于存储以下计算机程序401，其中，该计算机程序被处理器41加载并执行之后，能够实现前述任意一个实施例公开的保护电路的控制方法的相关步骤。另外，存储器40所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等。在一些实施例中，保护电路还可包括有输入输出接口、通信接口、电源以及通信总线。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对保护电路的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：第一功率开关管电路(10)、第二功率开关管电路(11)、主驱动电路(12)、从驱动电路(13)、控制逻辑电路(14)；

所述第一功率开关管电路(10)包括至少一个第一功率开关管，所述第二功率开关管电路(11)包括至少一个第二功率开关管，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管并联后接入电源供电端和负载之间；

所述主驱动电路(12)的第一端与所述第一功率开关管的驱动端连接；

所述从驱动电路(13)的第一端与所述第二功率开关管的驱动端连接；

所述主驱动电路(12)的第二端和所述从驱动电路(13)的第二端与所述控制逻辑电路(14)连接，用于分别接收所述控制逻辑电路(14)发出的主驱动信号和从驱动信号，其中所述第一功率开关管电路(10)早于第二功率开关管电路(11)开启。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，还包括：后端电压监视电路(15)，所述后端电压监视电路(15)与所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的第一公共端和所述控制逻辑电路(14)连接，用于监测负载所在回路的电压信号，并将所述电压信号反馈至所述控制逻辑电路(14)以便于触发所述控制逻辑电路(14)输出所述从驱动信号；其中，所述第一公共端为与所述负载连接的端。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，还包括：前端电流监视电路(16)，所述前端电流监视电路(16)与所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的第二公共端和所述控制逻辑电路(14)连接，用于监测流经所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的电流信号，并将所述电流信号反馈至所述控制逻辑电路(14)以便于触发所述控制逻辑电路(14)输出所述主驱动信号；其中，所述第二公共端为与所述电源供电端连接的端。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管为NMOS管。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一功率开关管的个数不超过2个且所述第二功率开关管的个数为多个。

6.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一功率开关管的SOA特性强于所述第二功率开关管。

7.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一功率开关管电路(10)早于所述第二功率开关管电路(11)开启的条件为：所述第二功率开关管电路(11)的电压超过额定电压的80％且不超过所述额定电压的90％。

8.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述控制逻辑电路(14)还用于：

在获取到所述电流信号异常时，给所述第一功率开关管电路(10)和所述第二功率开关管电路(11)输送泄放信号，所述泄放信号为降低第一功率开关管和所述第二功率开关管的两端的电压的信号；

在所述第一功率开关管电路(10)和所述第二功率开关管电路(11)的电压达到预设值的情况下，关闭所述第一功率开关管电路(10)和所述第二功率开关管电路(11)，其中，所述预设值大于所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的导通电压。

9.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述控制逻辑电路(14)同时关闭所述第一功率开关管电路(10)和所述第二功率开关管电路(11)。

10.一种保护电路的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任意一项所述的保护电路，该方法包括：

在获取到电流信号时，控制主驱动电路(12)向第一功率开关管的驱动端输出主驱动信号，其中，所述电流信号为流经所述第一功率开关管和第二功率开关管的电流信号；

在获取到电压信号时，控制从驱动电路(13)向所述第二功率开关管的驱动端输出从驱动信号，其中，所述电压信号为负载所在回路的电压信号且所述第一功率开关管电路(10)早于第二功率开关管电路(11)开启。

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