CN115764790A - 一种大电流负载的供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大电流负载的供电电路,属于车载配电技术领域,包括电流采样电路、功率电路、过流保护电路、控制电路和驱动电路,使得本发明具备电源反极性保护、输入端和输出端电压监控、正向电流保护、反向电流保护等保护功能,且具有大电流冲击负载下快速限流能力和短路故障下的快速分断能力,为车载低压大电流负载提供更精确的过流保护,并且本发明能够承受多次过流或者短路冲击,还能够在故障消失后自恢复,实现免维护;由于本发明的过流或短路关断时间非常短,使得线束不必长时间承受很大的电流,可以有效减小线束横截面积,从而减轻线束重量降低成本。
Description
技术领域
本发明属于车载配电技术领域,具体涉及一种大电流负载的供电电路。
背景技术
传统的车载配电模块,整车通过各插线式或PCB板式电器盒完成用电器的电源分配和回路保护工作,内部使用继电器和可熔断保险丝组合的控制方式,负载供电回路通过控制继电器线圈端电压来实现电源的供给或切断,常电需求的负载通过传统保险丝直接连接蓄电池正极。这种方案对应的整车电子电气架构和控制逻辑相对简单,存在供电安全性低、故障诊断困难、供电回路复杂等问题,另外用电器的供电系统未对供电状态和用电信息进行任何监测和控制,当蓄电池或其他整车供电系统供电不足或工作电器过多时,导致部分重要的用电器不能正常工作,无法实现供电系统的智能化管理。
随着车辆智能化、电动化、网联化的发展,车载配电系统为了应对更复杂的电子电气架构和控制逻辑,必须做到状态精准识别、故障响应迅速、正反向电流限流保护,实现配电盒技术的电子化和智能化,提高供电系统的安全性和稳定性。传统的保险丝和继电器正逐步被E-fuse、E-Relay等半导体器件所取代,基于半导体器件的智能配电盒模块,从寿命、温度范围、开关速度、保护速度等各方面性能都碾压传统配电盒。基于半导体器件的配电方案一般有两种:一是采用HSD(High-side Driver,高端驱动芯片)智能高边开关集成方案,单芯片集成MOSFET驱动和电流检测、热保护等各种诊断,这种方案已经普及,但至今仍限于小于20A的小电流负载应用;二是驱动芯片加外置MOSFET方案,这种方案适用于大电流负载供电场合,但方案的复杂度较高,突出表现在:电流检测难度大,电路保护复杂。目前车载大电流的应用仍然采用传统保险丝和继电器来实现,但已不能满足车载配电系统对智能化和网联化的需求;此为现有技术的不足之处。
有鉴于此,本发明提供一种大电流负载的供电电路;以解决现有技术中存在的上述缺陷,是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有技术中存在车载大电流检测难度大且电路保护复杂的缺陷,提供设计一种大电流负载的供电电路,以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的,本发明给出以下技术方案:
一种大电流负载的供电电路,包括电流采样电路、功率电路、过流保护电路、控制电路和驱动电路;
功率电路的第一端连接到外部电源的输入端,功率电路的第二端连接到大电流负载的输入端,功率电路的第三端连接到电流采样电路的输入端,功率电路的第四端连接到驱动电路的输出端,功率电路的第五端连接到外部电源的输出端;电流采样电路的第一输出端连接到过流保护电路的输入端,电流采样电路的第二输出端连接到控制电路的第一输入端,过流保护电路的输出端连接到控制电路的第二输入端,控制电路的输出端连接到驱动电路的输入端。
在其中一个实施例中,功率电路包括第一防浪涌单元、功率单元和第二防浪涌单元,第一防浪涌单元包括稳压二极管D1、二极管D2、电阻R1和电容C1,稳压二极管D1的负极连接到外部电源的输入端,稳压二极管D1的正极接地,二极管D2的负极连接到外部电源的输入端,二极管D2的正极接地,电阻R1和电容C1并联在稳压二极管D1的两端。
在其中一个实施例中,功率单元包括瞬态抑制二极TVS1、瞬态抑制二极TVS2、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13;
瞬态抑制二极管TVS1和瞬态抑制二极管TVS2串联在第一防浪涌单元和第二防浪涌单元之间;MOS管Q1的漏极、MOS管Q3的漏极和MOS管Q5的漏极均连接到稳压二极管D1的负极,MOS管Q1的源极连接到MOS管Q2的源极,MOS管Q1的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q1的源极还通过电阻R2连接到MOS管Q1的栅极,MOS管Q1的栅极通过电阻R10连接到驱动电路,MOS管Q3的源极连接到MOS管Q4的源极,MOS管Q3的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q3的源极还通过电阻R4连接到MOS管Q3的栅极,MOS管Q3的栅极通过电阻R9连接到驱动电路,MOS管Q5的源极连接到MOS管Q6的源极,MOS管Q5的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q5的源极还通过电阻R6连接到MOS管Q5的栅极,MOS管Q5的栅极通过电阻R8连接到驱动电路;MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的漏极和MOS管Q6的漏极均连接到第二防浪涌单元,MOS管Q2的源极还通过电阻R3连接到MOS管Q2的栅极,MOS管Q2的栅极通过电阻R11连接到驱动电路,MOS管Q4的源极还通过电阻R5连接到MOS管Q4的栅极,MOS管Q4的栅极通过电阻R12连接到驱动电路,MOS管Q6的源极还通过电阻R7连接到MOS管Q6的栅极,MOS管Q6的栅极通过电阻R13连接到驱动电路。
在其中一个实施例中,第二防浪涌单元包括电阻R14、电容C2、二极管D3和稳压二极管D4;稳压二极管D4的负极连接到大电流负载的输入端,稳压二极管D4的正极接地,二极管D3的负极连接到大电流负载的输入端,二极管D3的正极接地,电阻R14和电容C2并联在稳压二极管D4的两端。
在其中一个实施例中,电流采样电路包括采样芯片U1、MOS管Q7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C3、电阻R18和电容C4,采样芯片U1的第一引脚MOS管Q7的漏极,MOS管Q7的栅极通过电阻R15连接到驱动电路,MOS管Q7的源极连接到MOS管Q1的源极,MOS管Q7的源极通过电阻R16连接到MOS管Q7的栅极,采样芯片U1的第一引脚还通过电阻R17连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第二引脚连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第三引脚和第四引脚并联后通过电容C3连接到外部电源,采样芯片U1的第五引脚通过电阻R18连接到控制电路和过流保护电路,采样芯片U1的第五引脚还依次通过电阻R18和电容C4接地。
在其中一个实施例中,过流保护电路包括正向过流保护单元和反向过流保护单元,正向过流保护单元包括放大器U2、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C5、电容C6、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C7和二极管D5;
放大器U2的反向输入端通过电阻R19连接到外部电源,放大器U2的反向输入端通过并联的电阻R20和电容C5接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R21连接到电流采样电路的输出端,放大器U2的正向输入端通过并联的电阻R22和电容C6接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R23连接到放大器U2的输出端,放大器U2的输出端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U2的输出端通过电阻R24连接到二极管D5的正极,二极管D5的负极连接到控制电路,二极管D5的正极通过电容C7接地。
在其中一个实施例中,反向过流保护单元包括放大器U3、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C8、电容C9、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、MOS管Q8、电阻R33和二极管D6;
放大器U3的反向输入端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U3的反向输入端通过并联的电阻R26和电容C8接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R27连接到电流采样电路的输出端,放大器U3的正向输入端通过并联的电阻R28和电容C9接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R29连接到放大器U3的输出端,放大器U3的输出端通过电阻R30连接到外部电源,放大器U3的输出端通过电阻R31连接MOS管Q8的栅极,MOS管Q8的栅极通过电阻R32接地,MOS管Q8的源极接地,MOS管Q8的漏极通过电阻R33连接到外部电源,MOS管Q8的漏极连接到二极管D6的正极,二极管D6的负极连接到控制电路。
在其中一个实施例中,控制电路包括控制芯片U4、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C10、电阻R37和MOS管Q9,控制芯片U4的第一端通过电阻R34连接到驱动电路的输入端,控制芯片U4的第二端通过电容C10接地,电阻R35的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R35的第二端通过电容C10接地,电阻R36的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R36的第二端连接到MOS管Q9的栅极,MOS管Q9的栅极通过电阻R37接地,MOS管Q9的源极接地,MOS管Q1的漏极连接到驱动电路的输入端。
在其中一个实施例中,驱动电路包括驱动芯片U5、电阻R38、电容C11、电阻R39、稳压二极管D7、电感L1、电阻R40、电阻R41、电容C12和电容C13,驱动芯片U5的第一引脚通过电阻R38连接到控制电路,驱动芯片U5的第二引脚通过电容C11连接到驱动芯片U5的第三引脚,驱动芯片U5的第三引脚连接到外部电源的输入端,驱动芯片U5的第三引脚还通过电容C13接地,驱动芯片U5的第四引脚通过电阻R39连接到稳压二极管D7的负极,稳压二极管D7的负极连接到功率电路,稳压二极管D7的正极连接到驱动芯片U5的第五引脚,驱动芯片U5的第五引脚还连接到功率电路,驱动芯片U5的第六引脚通过电感L1连接到外部电源的输入端,驱动芯片U的第七引脚通过电阻R40接地,驱动芯片U的第七引脚通过串联的电阻R41和电容C12接地。
在其中一个实施例中,驱动芯片U5采用型号为AUIR3241S的驱动芯片。
本发明的有益效果在于,本发明具备电源反极性保护、输入端和输出端电压监控、正向电流保护、反向电流保护等保护功能,且具有大电流冲击负载下快速限流能力和短路故障下的快速分断能力,为车载低压大电流负载提供更精确的过流保护,并且本发明能够承受多次过流或者短路冲击,还能够在故障消失后自恢复,实现免维护;由于本发明的过流或短路关断时间非常短,使得线束不必长时间承受很大的电流,可以有效减小线束横截面积,从而减轻线束重量降低成本。
另外,由于本发明采用驱动芯片加MOSFET取代保险丝和继电器,提高了本发明的可靠性,增加了使用寿命,同时实现可控开关、线路保护及诊断功能,并且可以实时监测系统电流大小,使得电能管理更加精确,节省能耗,延长蓄电池寿命。
最后,通过CAN通讯与整车监控系统进行信息交互,实时发送工作状态至整车监控系统,实现正常状态下的远程控制,故障解除后的远程复位及故障诊断与显示。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著地进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为该供电电路的关系示意图。
图2为功率电路的原理图。
图3为电流采样电路的原理图。
图4为正向过流保护单元的电路原理图。
图5为反向过流保护单元的电路原理图。
图6为控制电路的原理图。
图7为驱动电路的原理图。
1为电流采样电路,2为功率电路,3为过流保护电路,31为正向过流保护单元,32为反向过流保护单元,4为控制电路,5为驱动电路。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述,以下实施例是对本发明的解释,而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1所示,本发明提供一种大电流负载的供电电路,包括电流采样电路、功率电路、过流保护电路、控制电路和驱动电路;功率电路的第一端连接到外部电源的输入端,功率电路的第二端连接到大电流负载的输入端,功率电路的第三端连接到电流采样电路的输入端,功率电路的第四端连接到驱动电路的输出端,功率电路的第五端连接到外部电源的输出端;电流采样电路的第一输出端连接到过流保护电路的输入端,电流采样电路的第二输出端连接到控制电路的第一输入端,过流保护电路的输出端连接到控制电路的第二输入端,控制电路的输出端连接到驱动电路的输入端。
如图2所示,功率电路包括第一防浪涌单元、功率单元和第二防浪涌单元,第一防浪涌单元包括稳压二极管D1、二极管D2、电阻R1和电容C1,稳压二极管D1的负极连接到外部电源的输入端,稳压二极管D1的正极接地,二极管D2的负极连接到外部电源的输入端,二极管D2的正极接地,电阻R1和电容C1并联在稳压二极管D1的两端。
功率单元包括瞬态抑制二极TVS1、瞬态抑制二极TVS2、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13;瞬态抑制二极管TVS1和瞬态抑制二极管TVS2串联在第一防浪涌单元和第二防浪涌单元之间;MOS管Q1的漏极、MOS管Q3的漏极和MOS管Q5的漏极均连接到稳压二极管D1的负极,MOS管Q1的源极连接到MOS管Q2的源极,MOS管Q1的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q1的源极还通过电阻R2连接到MOS管Q1的栅极,MOS管Q1的栅极通过电阻R10连接到驱动电路,MOS管Q3的源极连接到MOS管Q4的源极,MOS管Q3的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q3的源极还通过电阻R4连接到MOS管Q3的栅极,MOS管Q3的栅极通过电阻R9连接到驱动电路,MOS管Q5的源极连接到MOS管Q6的源极,MOS管Q5的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q5的源极还通过电阻R6连接到MOS管Q5的栅极,MOS管Q5的栅极通过电阻R8连接到驱动电路;MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的漏极和MOS管Q6的漏极均连接到第二防浪涌单元,MOS管Q2的源极还通过电阻R3连接到MOS管Q2的栅极,MOS管Q2的栅极通过电阻R11连接到驱动电路,MOS管Q4的源极还通过电阻R5连接到MOS管Q4的栅极,MOS管Q4的栅极通过电阻R12连接到驱动电路,MOS管Q6的源极还通过电阻R7连接到MOS管Q6的栅极,MOS管Q6的栅极通过电阻R13连接到驱动电路。其中,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均采用低通内阻、大电流的N沟道MOSFET,支持200A以下的各种负载类型。另外,该功率单元采用MOS管Q1和MOS管Q2背靠背连接、MOS管Q3和MOS管Q4背靠背连接、MOS管Q5和MOS管Q6背靠背连接的连接方式,实现防电源反接保护。若该供电电路为大电流感性负载供电,在负载上电或下电的瞬间,电流变化较大,由于电流的变化会产生反向电动势,且产生的反向电动势较大,为防止功率单元的MOS管被击穿,本发明设计了瞬态抑制二极TVS1和瞬态抑制二极TVS2。
第二防浪涌单元包括电阻R14、电容C2、二极管D3和稳压二极管D4;稳压二极管D4的负极连接到大电流负载的输入端,稳压二极管D4的正极接地,二极管D3的负极连接到大电流负载的输入端,二极管D3的正极接地,电阻R14和电容C2并联在稳压二极管D4的两端。
如图3所示,电流采样电路包括采样芯片U1、MOS管Q7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C3、电阻R18和电容C4,采样芯片U1的第一引脚MOS管Q7的漏极,MOS管Q7的栅极通过电阻R15连接到驱动电路,MOS管Q7的源极连接到MOS管Q1的源极,MOS管Q7的源极通过电阻R16连接到MOS管Q7的栅极,采样芯片U1的第一引脚还通过电阻R17连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第二引脚连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第三引脚和第四引脚并联后通过电容C3连接到外部电源,采样芯片U1的第五引脚通过电阻R18连接到控制电路和过流保护电路,采样芯片U1的第五引脚还依次通过电阻R18和电容C4接地。本发明通过测量功率电路中MOS管Q1的漏极和源极的压降来检测电流,具体地是通过MOS管Q1的漏极和源极的压降,以及MOS管Q1的低通内阻值来计算电流值,并将计算得到的电流值输入到过流保护电路,同时,将计算到的电流值输出给控制电路的控制芯片U4,控制芯片U4通过CAN通讯电路与整车监控系统进行信息交互,并通过整车监控系统中的相应软件进行AD采样,进行逻辑判断,实现实时软件控制。
如图4和图5所示,过流保护电路包括正向过流保护单元和反向过流保护单元。
正向过流保护单元包括放大器U2、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C5、电容C6、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C7和二极管D5;放大器U2的反向输入端通过电阻R19连接到外部电源,放大器U2的反向输入端通过并联的电阻R20和电容C5接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R21连接到电流采样电路的输出端,放大器U2的正向输入端通过并联的电阻R22和电容C6接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R23连接到放大器U2的输出端,放大器U2的输出端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U2的输出端通过电阻R24连接到二极管D5的正极,二极管D5的负极连接到控制电路,二极管D5的正极通过电容C7接地。电流保护的门槛阈值由电阻R19和电阻R20确定,并将电流采样电路采集到的MOS管Q1的漏极和源极之间的电压值通过电阻R21和电阻R22的合理取值后,与门槛阈值相比较,确定放大器U2的输出端的电平高低,并通过由电阻R24和电容C7组成的RC滤波电路以及二极管D5输出到控制电路,当电路中的正向电流出现异常时,快速切断与负载的连接;同时,当负载电流在预设范围内时,自恢复与负载的连接。
反向过流保护单元包括放大器U3、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C8、电容C9、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、MOS管Q8、电阻R33和二极管D6;放大器U3的反向输入端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U3的反向输入端通过并联的电阻R26和电容C8接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R27连接到电流采样电路的输出端,放大器U3的正向输入端通过并联的电阻R28和电容C9接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R29连接到放大器U3的输出端,放大器U3的输出端通过电阻R30连接到外部电源,放大器U3的输出端通过电阻R31连接MOS管Q8的栅极,MOS管Q8的栅极通过电阻R32接地,MOS管Q8的源极接地,MOS管Q8的漏极通过电阻R33连接到外部电源,MOS管Q8的漏极连接到二极管D6的正极,二极管D6的负极连接到控制电路。与正向过流保护单元的工作原理相同。
如图6所示,控制电路包括控制芯片U4、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C10、电阻R37和MOS管Q9,控制芯片U4的第一端通过电阻R34连接到驱动电路的输入端,控制芯片U4的第二端通过电容C10接地,电阻R35的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R35的第二端通过电容C10接地,电阻R36的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R36的第二端连接到MOS管Q9的栅极,MOS管Q9的栅极通过电阻R37接地,MOS管Q9的源极接地,MOS管Q1的漏极连接到驱动电路的输入端。控制电路完成电源输入端和输出端电压的实时监控,支路负载电流的实时监控,并根据监控参数进行逻辑判断,判断供电电源工作状态、配电支路的工作状态,发出控制指令至驱动电路进行驱动输出控制;控制芯片U4通过CAN通讯电路与整车监控系统进行信息交互,实时发送工作状态至整车监控系统,实现正常状态下的远程控制,故障解除后的远程复位及故障诊断与显示。控制芯片U4的输出端通过电阻R34连接到驱动电路的输入端,过流保护的输出端连接到MOS管Q9,通过控制MOS管Q9的导通来切断驱动电路的控制,快速切断为大电流负载的供电。软件限流保护和硬件限流保护可以同时实施,或采用其一,保证电路具备快速响应能力和快速限流能力。
如图7所示,驱动电路包括驱动芯片U5、电阻R38、电容C11、电阻R39、稳压二极管D7、电感L1、电阻R40、电阻R41、电容C12和电容C13,其中,驱动芯片U5采用型号为AUIR3241S的驱动芯片;驱动芯片U5的第一引脚通过电阻R38连接到控制电路,驱动芯片U5的第二引脚通过电容C11连接到驱动芯片U5的第三引脚,驱动芯片U5的第三引脚连接到外部电源的输入端,驱动芯片U5的第三引脚还通过电容C13接地,驱动芯片U5的第四引脚通过电阻R39连接到稳压二极管D7的负极,稳压二极管D7的负极连接到功率电路,具体地,稳压二极管D7的正极连接到驱动芯片U5的第五引脚,驱动芯片U5的第五引脚还连接到功率电路,驱动芯片U5的第六引脚通过电感L1连接到外部电源的输入端,驱动芯片U的第七引脚通过电阻R40接地,驱动芯片U的第七引脚通过串联的电阻R41和电容C12接地。通过驱动芯片U5控制功率电路中MOS管Q1至MOS管Q6的导通与关闭,控制该供电电路与大电流负载的接通或断开。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化,以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰,都应落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大电流负载的供电电路,其特征在于,包括电流采样电路、功率电路、过流保护电路、控制电路和驱动电路;
功率电路的第一端连接到外部电源的输入端,功率电路的第二端连接到大电流负载的输入端,功率电路的第三端连接到电流采样电路的输入端,功率电路的第四端连接到驱动电路的输出端,功率电路的第五端连接到外部电源的输出端;电流采样电路的第一输出端连接到过流保护电路的输入端,电流采样电路的第二输出端连接到控制电路的第一输入端,过流保护电路的输出端连接到控制电路的第二输入端,控制电路的输出端连接到驱动电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,功率电路包括第一防浪涌单元、功率单元和第二防浪涌单元,第一防浪涌单元包括稳压二极管D1、二极管D2、电阻R1和电容C1,稳压二极管D1的负极连接到外部电源的输入端,稳压二极管D1的正极接地,二极管D2的负极连接到外部电源的输入端,二极管D2的正极接地,电阻R1和电容C1并联在稳压二极管D1的两端。
3.根据权利要求2所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,功率单元包括瞬态抑制二极TVS1、瞬态抑制二极TVS2、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13;
瞬态抑制二极管TVS1和瞬态抑制二极管TVS2串联在第一防浪涌单元和第二防浪涌单元之间;MOS管Q1的漏极、MOS管Q3的漏极和MOS管Q5的漏极均连接到稳压二极管D1的负极,MOS管Q1的源极连接到MOS管Q2的源极,MOS管Q1的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q1的源极还通过电阻R2连接到MOS管Q1的栅极,MOS管Q1的栅极通过电阻R10连接到驱动电路,MOS管Q3的源极连接到MOS管Q4的源极,MOS管Q3的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q3的源极还通过电阻R4连接到MOS管Q3的栅极,MOS管Q3的栅极通过电阻R9连接到驱动电路,MOS管Q5的源极连接到MOS管Q6的源极,MOS管Q5的源极连接到外部电源的输出端,MOS管Q5的源极还通过电阻R6连接到MOS管Q5的栅极,MOS管Q5的栅极通过电阻R8连接到驱动电路;MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的漏极和MOS管Q6的漏极均连接到第二防浪涌单元,MOS管Q2的源极还通过电阻R3连接到MOS管Q2的栅极,MOS管Q2的栅极通过电阻R11连接到驱动电路,MOS管Q4的源极还通过电阻R5连接到MOS管Q4的栅极,MOS管Q4的栅极通过电阻R12连接到驱动电路,MOS管Q6的源极还通过电阻R7连接到MOS管Q6的栅极,MOS管Q6的栅极通过电阻R13连接到驱动电路。
4.根据权利要求2所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,第二防浪涌单元包括电阻R14、电容C2、二极管D3和稳压二极管D4;稳压二极管D4的负极连接到大电流负载的输入端,稳压二极管D4的正极接地,二极管D3的负极连接到大电流负载的输入端,二极管D3的正极接地,电阻R14和电容C2并联在稳压二极管D4的两端。
5.根据权利要求3所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,电流采样电路包括采样芯片U1、MOS管Q7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C3、电阻R18和电容C4,采样芯片U1的第一引脚MOS管Q7的漏极,MOS管Q7的栅极通过电阻R15连接到驱动电路,MOS管Q7的源极连接到MOS管Q1的源极,MOS管Q7的源极通过电阻R16连接到MOS管Q7的栅极,采样芯片U1的第一引脚还通过电阻R17连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第二引脚连接到MOS管Q1的漏极,采样芯片U1的第三引脚和第四引脚并联后通过电容C3连接到外部电源,采样芯片U1的第五引脚通过电阻R18连接到控制电路和过流保护电路,采样芯片U1的第五引脚还依次通过电阻R18和电容C4接地。
6.根据权利要求5所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,过流保护电路包括正向过流保护单元和反向过流保护单元,正向过流保护单元包括放大器U2、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C5、电容C6、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C7和二极管D5;
放大器U2的反向输入端通过电阻R19连接到外部电源,放大器U2的反向输入端通过并联的电阻R20和电容C5接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R21连接到电流采样电路的输出端,放大器U2的正向输入端通过并联的电阻R22和电容C6接地,放大器U2的正向输入端通过电阻R23连接到放大器U2的输出端,放大器U2的输出端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U2的输出端通过电阻R24连接到二极管D5的正极,二极管D5的负极连接到控制电路,二极管D5的正极通过电容C7接地。
7.根据权利要求6所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,反向过流保护单元包括放大器U3、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C8、电容C9、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、MOS管Q8、电阻R33和二极管D6;
放大器U3的反向输入端通过电阻R25连接到外部电源,放大器U3的反向输入端通过并联的电阻R26和电容C8接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R27连接到电流采样电路的输出端,放大器U3的正向输入端通过并联的电阻R28和电容C9接地,放大器U3的正向输入端通过电阻R29连接到放大器U3的输出端,放大器U3的输出端通过电阻R30连接到外部电源,放大器U3的输出端通过电阻R31连接MOS管Q8的栅极,MOS管Q8的栅极通过电阻R32接地,MOS管Q8的源极接地,MOS管Q8的漏极通过电阻R33连接到外部电源,MOS管Q8的漏极连接到二极管D6的正极,二极管D6的负极连接到控制电路。
8.根据权利要求6所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,控制电路包括控制芯片U4、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C10、电阻R37和MOS管Q9,控制芯片U4的第一端通过电阻R34连接到驱动电路的输入端,控制芯片U4的第二端通过电容C10接地,电阻R35的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R35的第二端通过电容C10接地,电阻R36的第一端连接到正向过流保护单元的输出端和反向过流保护单元的输出端,电阻R36的第二端连接到MOS管Q9的栅极,MOS管Q9的栅极通过电阻R37接地,MOS管Q9的源极接地,MOS管Q1的漏极连接到驱动电路的输入端。
9.根据权利要求8所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,驱动电路包括驱动芯片U5、电阻R38、电容C11、电阻R39、稳压二极管D7、电感L1、电阻R40、电阻R41、电容C12和电容C13,驱动芯片U5的第一引脚通过电阻R38连接到控制电路,驱动芯片U5的第二引脚通过电容C11连接到驱动芯片U5的第三引脚,驱动芯片U5的第三引脚连接到外部电源的输入端,驱动芯片U5的第三引脚还通过电容C13接地,驱动芯片U5的第四引脚通过电阻R39连接到稳压二极管D7的负极,稳压二极管D7的负极连接到功率电路,稳压二极管D7的正极连接到驱动芯片U5的第五引脚,驱动芯片U5的第五引脚还连接到功率电路,驱动芯片U5的第六引脚通过电感L1连接到外部电源的输入端,驱动芯片U的第七引脚通过电阻R40接地,驱动芯片U的第七引脚通过串联的电阻R41和电容C12接地。
10.根据权利要求1所述的一种大电流负载的供电电路,其特征在于,驱动芯片U5采用型号为AUIR3241S的驱动芯片。
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