CN114978131A - 具有双点失效保护功能的高边开关控制电路 - Google Patents

具有双点失效保护功能的高边开关控制电路 Download PDF

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Abstract

一种具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,包括若干路第一开关电路、第二开关电路、开关管保护驱动电路和保护电路。每路第一开关电路包括背靠背连在一起的第一开关管Q1和第二开关管Q2、及背靠背连在一起的第三开关管Q3和第四开关管Q4;第二开关电路包括背靠背连在一起的第五开关管Q5和第六开关管Q6、以及背靠背连在一起的第七开关管Q7和第八开关管Q8。保护电路的第一输入端连接Q7与Q8的共接点,若干路第二输入端分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3与第四开关管Q4的共接点,输出端与开关管保护驱动电路的输入端连接。本发明在检测到双点失效时使高边开关控制电路进入安全状态,从而减弱和控制双点失效的影响。

Description

具有双点失效保护功能的高边开关控制电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术,尤其涉及可连接备用电源的高边开关控制电路。
背景技术
图1示出了可连接备用电源的车载高边开关控制电路100的示意图。如图1所示,车载高边开关控制电路100包括用于接入KL30_0的第一开关电路以及用于接入KL30_1的第二开关电路。KL30_0为非功能安全相关的供电电压(即第一常规供电电压),用于为非功能安全相关的控制器供电,KL30_1为功能安全相关的供电电压(即第二常规供电电压),用于为功能安全相关的控制器供电。KL30_0和KL30_1是由汽车蓄电池的正极电压分别经过不同的保险丝和继电器后所形成的电压。第一开关电路包括背靠背连接在一起的第一开关管Q1和第二开关管Q2、以及背靠背连接在一起的第三开关管Q3和第四开关管Q4。第二开关电路包括背靠背连接在一起的第五开关管Q5和第六开关管Q6、以及背靠背连接在一起的第七开关管Q7和第八开关管Q8。车载高边开关控制电路100平时不接入备用电源Emergency_feed,当KL30_0或KL30_1发生故障时,第一开关电路和第二开关电路均整体切换到由备用电源Emergency_feed供电,此时,切换控制模块(图中未示出)控制第一开关电路的第一开关管Q1和第二开关管Q2关断,同时控制第三开关管Q3和第四开关管Q4导通,并且,控制第二开关电路的第五开关管Q5和第六开关管Q6关断,同时控制第七开关管Q7和第八开关管Q8导通。
由于涉及到安全性,可连接备用电源的车载高边开关控制电路的功能安全完整性等级通常要求为ASIL D或ASIL C。从设计上,要求非功能安全相关的供电KL30_0发生故障,如过压或欠压,不能对功能安全相关的供电KL30_1造成影响,如造成其过压或欠压。
当第四开关管Q4发生故障短路失效,并且第七开关管Q7也发生故障短路失效时,就构成了一个双点失效(Dual-point Failure),在此称之为第一双点失效,如图2所示。在发生第一双点失效的情况下,如果KL30_0过压,其就会通过第一双点失效形成一条电路路径(如图2中的箭头所示),向KL30_1注入电流,导致其电压升高,即过压。
而当第三开关管Q3发生故障短路失效,并且第八开关管Q8也发生故障短路失效时,就构成了另一个双点失效(Dual-point Failure),在此称之为第二双点失效,如图3所示。在发生第二双点失效的情况下,如果KL30_0欠压,其就会通过第二双点失效形成一条电路路径(如图3中的箭头所示),KL30_0从KL30_1拉电流,导致KL30_1欠压。
图2和图3是以车载高边开关控制电路设置了一路第一开关电路为例说明双点失效的原理,当车载高边开关控制电路设置多路第一开关电路时,双点失效的原理与此类似。
功能安全ASIL C等级和 ASIL D等级都不允许双点失效的存在,如果发生上述的第一双点失效或第二双点失效,就会导致违反安全目标(KL30_1过压或欠压),带来重大安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高边开关控制电路,其能及时检测到发生的双点失效,在检测到双点失效时在故障容忍时间内使高边开关控制电路进入安全状态,从而减弱和控制双点失效的影响。
本发明实施例提供了一种具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,包括:备用电源电压输入端,用于接入备用电源的输出电压;若干路第一开关电路,每一路第一开关电路包括背靠背连接在一起的第一开关管Q1和第二开关管Q2、以及背靠背连接在一起的第三开关管Q3和第四开关管Q4;第一开关管Q1的第一端用于接入第一常规供电电压,第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第二端连接;第三开关管Q3的第一端连接备用电源电压输入端,第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端连接,第四开关管Q4的第一端与第二开关管Q2的第一端均连接至第一公共节点P1,第一公共节点P1作为第一开关电路的输出端;第二开关电路,包括背靠背连接在一起的第五开关管Q5和第六开关管Q6、以及背靠背连接在一起的第七开关管Q7和第八开关管Q8;第五开关管Q5的第一端用于接入第二常规供电电压,第五开关管Q5的第二端与第六开关管Q6的第二端连接;第七开关管Q7的第一端连接备用电源电压输入端,第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端连接,第八开关管Q8的第一端与第六开关管Q6的第一端均连接至第二公共节点P2,第二公共节点P2作为第二开关电路的输出端;开关管保护驱动电路,开关管保护驱动电路的输出端分别与第五开关管Q5的控制端和第六开关管Q6的控制端连接;保护电路,保护电路的第一输入端连接于第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点,保护电路的若干路第二输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,保护电路的第三输入端连接备用电源电压输入端,保护电路的输出端与开关管保护驱动电路的输入端连接,保护电路用于在检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值、且任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值时,通过开关管保护驱动电路将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态。
本发明至少具有以下技术效果:
1、本发明实施例的保护电路对双点失效进行实时检测,一旦发生双点失效,在故障容忍时间内使高边开关控制电路进入安全状态,关断第五开关管Q5和第六开关管Q6,可实现对功能安全相关的控制器的供电电源的可靠保护;
2、本发明实施例的高边开关电路由分立器件构成,成本低廉。
附图说明
图1示出了可连接备用电源的高边开关控制电路的示意图。
图2示出了可连接备用电源的高边开关控制电路发生第一种情形的双点失效的示意图。
图3示出了可连接备用电源的高边开关控制电路发生第二种情形的双点失效的示意图。
图4示出了根据本发明实施例的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路的电路原理图。
图5示出了根据本发明第一种实施方式的保护电路的电路原理图。
图6示出了根据本发明第二种实施方式的保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
图4示出了根据本发明实施例的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路的电路原理图,请参阅图4。根据本发明实施例的一种具有双点失效保护功能的高边开关控制电路200包括备用电源电压输入端200A、两路第一开关电路1、第二开关电路2、开关管保护驱动电路3和保护电路4。
备用电源电压输入端200A用于接入备用电源的输出电压Emergecy_feed。
每一路第一开关电路1包括背靠背连接在一起的第一开关管Q1和第二开关管Q2、以及背靠背连接在一起的第三开关管Q3和第四开关管Q4。第一开关管Q1的第一端用于接入第一常规供电电压(本实施例中,第一常规供电电压为车载电源的非功能安全相关的供电电压KL30_0),第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第二端连接;第三开关管Q3的第一端连接备用电源电压输入端200A,第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端连接,第四开关管Q4的第一端与第二开关管Q2的第一端均连接至第一公共节点P1,第一公共节点P1作为第一开关电路1的输出端。
第二开关电路2包括背靠背连接在一起的第五开关管Q5和第六开关管Q6、以及背靠背连接在一起的第七开关管Q7和第八开关管Q8。第五开关管Q5的第一端用于接入第二常规供电电压(本实施例中,第二常规供电电压为车载电源的功能安全相关的供电电压KL30_1),第五开关管Q5的第二端与第六开关管Q6的第二端连接;第七开关管Q7的第一端连接备用电源电压输入端200A,第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端连接,第八开关管Q8的第一端与第六开关管Q6的第一端均连接至第二公共节点P2,第二公共节点P2作为第二开关电路的输出端。
在本实施例中,第一开关管Q1至第八开关管Q8均为NMOS管,NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成开关管的控制端、第一端和第二端。
开关管保护驱动电路3的输出端分别与第五开关管Q5的控制端和第六开关管Q6的控制端连接。
保护电路4的第一输入端连接于第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点,保护电路4的若干路第二输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路1的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,保护电路4的第三输入端连接备用电源电压输入端200A,保护电路的输出端与开关管保护驱动电路3的输入端连接。保护电路4用于在检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值、且任意一路第一开关电路1的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值时(即检测到双点失效时),通过开关管保护驱动电路3将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态,使高边开关控制电路进入安全状态。在该安全状态下,与功能安全相关的电源网络KL30_1处于对功能安全没有危险的电压范围内,对电源网络安全有危害的用电设备(包括控制器)或供电网络,与功能安全相关的电源网络KL30_1实现了分离。
图5示出了根据本发明第一种实施方式的保护电路的电路原理图。请参考图5,在本实施例中,保护电路4包括关断锁存电路40、第一禁能电路41和第二禁能电路42。
关断锁存电路40的第一输入端作为保护电路4的第一输入端,连接于第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点,关断锁存电路40的输出端与开关管保护驱动电路3的输入端连接。关断锁存电路40用于在检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值时,通过开关管保护驱动电路3将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态。
第一禁能电路41的第一输入端作为保护电路4的第三输入端,连接于备用电源电压输入端200A,第一禁能电路41的输出端连接关断锁存电路40的第二输入端,第一禁能电路41用于在检测到接入了备用电源的输出电压Emergecy_feed时,禁能所述关断锁存电路40。
第二禁能电路42的两路输入端(即保护电路4的第二输入端)一一对应地分别连接两路第一开关电路1的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,第二禁能电路42的输出端连接于第一禁能电路41的第二输入端,第二禁能电路42用于在任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值时,禁能第一禁能电路41。
第二禁能电路42检测到任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设第二电压阈值的所花费的时间t1、第一禁能电路41检测到接入了备用电源的输出电压所花费的时间t2、关断锁存电路检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点电压大于预设第一电压阈值所花费的时间t3满足以下关系:t1<t2<t3。
关断锁存电路40包括开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13、第一RC滤波电路、第一分压电路、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8。第一RC滤波电路包括电阻R1和电容C1,第一分压电路包括电阻R2和电阻R4。
第一RC滤波电路的输入端与关断锁存电路40的第一输入端连接,第一RC滤波电路的输出端与第一分压电路的输入端连接,第一分压电路的输出端分别与开关管Q12的控制端和电阻R3的一端连接。电阻R3的另一端与开关管Q11的第一端连接。
开关管Q11的第二端分别与关断锁存电路电源和电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端与电阻R6的一端的共接点连接于开关管Q11的控制端,电阻R6的另一端与开关管Q12的第一端连接,开关管Q12的第二端接地。在本实施例中,关断锁存电路电源为第二常规电源的输出电压KL30_1。
电阻R7的一端连接于电阻R3的另一端与开关管Q11的第一端的共接点,电阻R7的另一端与电阻R8的一端的共接点连接于开关管Q13的控制端,电阻R8的另一端接地。开关管Q13的第一端作为关断锁存电路40的输出端,开关管Q13的第二端接地。
在该第一实施方式中,开关管Q12为NPN三极管,NPN三极管Q12的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q12的控制端、第一端和第二端。开关管Q11为PNP三极管,PNP三极管Q11的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q11的控制端、第一端和第二端。开关管Q13为NMOS管,NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成开关管Q13的控制端、第一端和第二端。
第一禁能电路41包括第二RC滤波电路、第二分压电路和开关管Q14。第二RC滤波电路包括电阻R9和电容C2,第二分压电路包括电阻R10和电阻R11。
第二RC滤波电路的输入端连接备用电源电压输入端200A,第二RC滤波电路的输出端与第二分压电路的输入端连接,第二分压电路的输出端与开关管Q14的控制端连接,开关管Q14的第一端连接开关管Q12的控制端,开关管Q14的第二端接地。当第二RC滤波电路接入了备用电源的输出电压Emergecy_feed时,开关管Q14导通。
在该第一实施方式中,开关管Q14为NPN三极管,NPN三极管Q14的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q14的控制端、第一端和第二端。
第二禁能电路42包括两个二极管D1(二极管D1的数量与第一开关电路1的数量相同)、第三RC滤波电路、第三分压电路和开关管Q15。第三RC滤波电路包括电阻R12和电容C3,第三分压电路包括电阻R13和电阻R14。
两个二极管D1的阳极一一对应地分别连接于两路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,两个二极管D1的阴极的共接点连接于第三RC滤波电路的输入端,第三RC滤波电路的输出端与第三分压电路的输入端连接。第三分压电路的输出端与开关管Q15的控制端连接,开关管Q15的第一端连接开关管Q14的控制端,开关管Q15的第二端接地。
在该第一实施方式中,开关管Q15为NPN三极管,NPN三极管Q15的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q15的控制端、第一端和第二端。
前述的第一RC滤波电路至第三RC滤波电路具有滤波作用,能够提高电路的抗干扰性,滤除掉那些引起误触发的脉冲。干扰来自瞬态,比如切换瞬间、上电瞬间或汽车上有其它电器动作时的干扰。第三RC滤波电路的时间常数小于第二RC滤波电路的时间常数,第二RC滤波电路的时间常数小于第一RC滤波电路的时间常数,从而使得t1<t2<t3。
在没有接入备用电源的输出电压Emergecy_feed、并发生双点失效时,至少有一路第一开关电路1的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压会大于开关管Q15的导通电压,开关管Q5导通,从而禁能了第一禁能电路41。第一禁能电路41被禁能后,不能再禁能关断锁存电路。发生双点失效时,第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点电压KL30_1_Emer_S大于预设的第一电压阈值,开关管Q12导通,于是开关管Q11的控制端的电压变为低电平,开关管Q11也随之导通。开关管Q11导通后,开关管Q13也导通,开关管保护驱动电路3获得开关管Q13输出的电平信号,将第五开关管Q5和第六开关管Q6关断,相当于断开了第二常规供电电压KL30_1(与功能安全相关的供电电压)到输出的通路,使高边开关电路进入安全状态。此时,无论第一常规供电电压KL30_0是过压还是欠压,都不会影响第二常规供电电压KL30_1。
第五开关管Q5和第六开关管Q6被关断后,第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点与第二常规供电电压KL30_1之间的直接通路被断开,关断锁存电路40的第一输入端不再有电,但由于开关管Q11和开关管Q12互锁,由关断锁存电路电源、开关管Q11、电阻R5所组成的电流路径仍然能为开关管Q12提供维持开关管Q12导通的基极电流,因此开关管Q12可以维持导通状态,从而持续维持开关管Q13导通及第五开关管Q5和第六开关管Q6的关断(即第五开关管Q5和第六开关管Q6的关断状态被锁存),实现了对功能安全相关的控制器的供电电源的可靠保护。
在接入了备用电源的输出电压Emergecy_feed时,由于t1<t2,第二禁能电路42在第一禁能电路41检测到接入了备用电源的输出电压之前会先检测到任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压是否大于预设的第二电压阈值,若存在双点失效,则必有一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值,第二禁能电路42的开关管Q15导通,从而将开关管Q14控制端的电压下拉到地,使开关管Q14关断,进而禁能了第一禁能电路41。由于发生了双点失效,关断锁存电路40也会检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值,通过开关管保护驱动电路3将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态,此举不会与接入应急电源后,外部的切换控制模块控制第二开关电路的第五开关管Q5和第六开关管Q6关断的做法发生矛盾。第一禁能电路和第二禁能电路可在没有发生双点失效的情况下,消除安全机制(关断锁存电路)对电路正常功能的影响,以使得高边开关控制电路可以在应急电源模式和正常工作模式之间正常切换。
图6示出了根据本发明第二实施方式的保护电路的电路原理图。该第二实施方式与第一实施方式的主要区别在于,第二实施方式中的第二禁能电路42的电路结构与第一实施方式不同。
在该第二实施方式中,第二禁能电路包括与第一开关电路的数量相同的第二禁能电路支路,本实施方式中,第二禁能电路支路的数量为两路。每一路第二禁能电路支路包括第三RC滤波电路、第三分压电路和开关管Q15。第三RC滤波电路包括电阻R12和电容C3,第三分压电路包括电阻R13和电阻R14。
两路第二禁能电路支路的第三RC滤波电路的输入端一一对应地分别连接两路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,每路第二禁能电路支路的第三RC滤波电路的输出端与该路第二禁能电路支路的第三分压电路的输入端连接,第三分压电路的输出端与开关管Q15的控制端连接,开关管Q15的第一端连接开关管Q14的控制端,开关管Q15的第二端接地。
在该第二实施方式中,开关管Q15为NPN三极管,NPN三极管Q15的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q15的控制端、第一端和第二端。
在图5和图6中, KL30_0_Emer1为第一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,KL30_0_Emer2为第二路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点。
在其它的实施方式中,第一开关电路的数量也可以是一路、三路、四路等,对于若干路第一开关电路(本申请中“若干路”的含义为一路或多路)而言,第二禁能电路的若干路输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点。
本发明实施例的高边开关控制电路所具有的双点失效保护功能覆盖了前述的第一双点失效和第二双点失效,功能完善,同时,由于采用实时检测,因此具有较高的诊断覆盖率。在未发生失效的情况下,本发明实施例的高边开关控制电路不会影响电路的正常功能,如上电起动、切换功能等。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动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,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,包括:
备用电源电压输入端,用于接入备用电源的输出电压;
若干路第一开关电路,每一路第一开关电路包括背靠背连接在一起的第一开关管Q1和第二开关管Q2、以及背靠背连接在一起的第三开关管Q3和第四开关管Q4;第一开关管Q1的第一端用于接入第一常规供电电压,第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第二端连接;第三开关管Q3的第一端连接所述备用电源电压输入端,第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端连接,第四开关管Q4的第一端与第二开关管Q2的第一端均连接至第一公共节点P1,第一公共节点P1作为第一开关电路的输出端;
第二开关电路,包括背靠背连接在一起的第五开关管Q5和第六开关管Q6、以及背靠背连接在一起的第七开关管Q7和第八开关管Q8;第五开关管Q5的第一端用于接入第二常规供电电压,第五开关管Q5的第二端与第六开关管Q6的第二端连接;第七开关管Q7的第一端连接所述备用电源电压输入端,第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端连接,第八开关管Q8的第一端与第六开关管Q6的第一端均连接至第二公共节点P2,第二公共节点P2作为第二开关电路的输出端;
开关管保护驱动电路,所述开关管保护驱动电路的输出端分别与第五开关管Q5的控制端和第六开关管Q6的控制端连接;
保护电路,所述保护电路的第一输入端连接于第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点,保护电路的若干路第二输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,保护电路的第三输入端连接所述备用电源电压输入端,保护电路的输出端与所述开关管保护驱动电路的输入端连接,所述保护电路用于在检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值、且任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值时,通过开关管保护驱动电路将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态。
2.根据权利要求1所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述保护电路包括关断锁存电路、第一禁能电路和第二禁能电路;
所述关断锁存电路的第一输入端连接于第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点,所述关断锁存电路的输出端与所述开关管保护驱动电路的输入端连接,所述关断锁存电路用于在检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点的电压大于预设的第一电压阈值时,通过开关管保护驱动电路将第五开关管Q5和第六开关管Q6锁存于关断状态;
所述第一禁能电路的第一输入端连接所述备用电源电压输入端,所述第一禁能电路的输出端连接所述关断锁存电路的第二输入端,第一禁能电路用于在检测到接入了备用电源的输出电压时,禁能所述关断锁存电路;
所述第二禁能电路的若干路输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,第二禁能电路的输出端连接于所述第一禁能电路的第二输入端,第二禁能电路用于在检测到任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设的第二电压阈值时,禁能所述第一禁能电路;
其中,t1<t2<t3,t1为第二禁能电路检测到任意一路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点电压大于预设第二电压阈值的所花费的时间,t2为第一禁能电路检测到接入了备用电源的输出电压所花费的时间,t3为所述关断锁存电路检测到第七开关管Q7的第二端与第八开关管Q8的第二端的共接点电压大于预设第一电压阈值所花费的时间。
3.根据权利要求2所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述关断锁存电路包括第一分压电路、第一RC滤波电路、开关管Q11、开关管Q12和开关管Q13;
所述第一RC滤波电路的输入端与所述关断锁存电路的第一输入端连接,所述第一RC滤波电路的输出端与所述第一分压电路的输入端连接;第一分压电路的输出端与开关管Q12的控制端连接,开关管Q12的第一端与开关管Q11的控制端连接,开关管Q12的第二端接地;开关管Q11的第一端与开关管Q13的控制端连接,开关管Q11的第二端与关断锁存电路电源连接;开关管Q13的第一端作为所述关断锁存电路的输出端,开关管Q13的第二端接地。
4.根据权利要求3所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述开关管Q12为NPN三极管,NPN三极管Q12的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q12的控制端、第一端和第二端;开关管Q11为PNP三极管,PNP三极管Q11的基极、集电极和发射极分别构成开关管Q11的控制端、第一端和第二端;
所述关断锁存电路包括电阻R3、电阻R5和电阻R6;电阻R3的一端分别与开关管Q12的控制端和第一分压电路的输出端连接,电阻R3的另一端与开关管Q11的第一端连接;电阻R5的一端分别与关断锁存电路电源和开关管Q11的第二端连接,电阻R5的另一端与电阻R6的一端的共接点连接于开关管Q11的控制端,电阻R6的另一端与开关管Q12的第一端连接。
5.根据权利要求4所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,开关管Q13为NMOS管,所述NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成开关管Q13的控制端、第一端和第二端;
所述关断锁存电路包括电阻R7和电阻R8;电阻R7的一端连接于电阻R3的另一端与开关管Q11的第一端的共接点,电阻R7的另一端与电阻R8的一端的共接点连接于开关管Q13的控制端,电阻R8的另一端接地。
6.根据权利要求3或4所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述关断锁存电路电源为第二常规输出电压。
7.根据权利要求3所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述第一禁能电路包括第二RC滤波电路、第二分压电路和开关管Q14;
所述第二RC滤波电路的输入端连接所述备用电源电压输入端,所述第二RC滤波电路的输出端与所述第二分压电路的输入端连接,所述第二分压电路的输出端与开关管Q14的控制端连接,开关管Q14的第一端连接开关管Q12的控制端,开关管Q14的第二端接地;
所述第二RC滤波电路的时间常数小于所述第一RC滤波电路的时间常数。
8.根据权利要求7所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述第二禁能电路包括与所述第一开关电路的数量相同的若干个二极管D1、第三RC滤波电路、第三分压电路和开关管Q15;
所述若干个二极管D1的阳极一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,所述若干个二极管D1的阴极的共接点连接于所述第三RC滤波电路的输入端,所述第三RC滤波电路的输出端与所述第三分压电路的输入端连接,第三分压电路的输出端与开关管Q15的控制端连接,开关管Q15的第一端连接开关管Q14的控制端,开关管Q15的第二端接地;
所述第三RC滤波电路的时间常数小于所述第二RC滤波电路的时间常数。
9.根据权利要求7所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,所述第二禁能电路包括与所述第一开关电路的数量相同的若干路第二禁能电路支路,每一路所述第二禁能电路支路包括第三RC滤波电路、第三分压电路和开关管Q15;
若干路第二禁能电路支路的所述第三RC滤波电路的输入端一一对应地分别连接若干路第一开关电路的第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端的共接点,每路第二禁能电路支路的第三RC滤波电路的输出端与该路第二禁能电路支路的第三分压电路的输入端连接,每路第二禁能电路支路的第三分压电路的输出端与开关管Q15的控制端连接,开关管Q15的第一端连接开关管Q14的控制端,开关管Q15的第二端接地;
所述第三RC滤波电路的时间常数小于所述第二RC滤波电路的时间常数。
10.根据权利要求1所述的具有双点失效保护功能的高边开关控制电路,其特征在于,第一开关管Q1至第八开关管Q8均为NMOS管,NMOS管的栅极、漏极和源极分别构成开关管的控制端、第一端和第二端。
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