CN205453082U - 一种基于电流检测的抗闩锁电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电流检测的抗闩锁电路，包括串接在地线上的电流检测单元，电流检测单元与延时电路单元连接，延时电路单元连接开关控制单元，开关控制单元串接在电源线上；当电流检测单元检测到的电流超过设定电流阈值时触发延时电路单元启动工作，延时电路单元将电流检测单元输出的脉冲信号展宽后控制开关动作单元对CMOS负载断电，实现强制CMOS负载退出闩锁状态，延时过后开关动作单元恢复CMOS负载供电，保障了设备的安全有效稳定工作。同时避免了因为设备安装在无人值守的远端，发生闩锁后，不能正常工作，延误设备所监测信息的正确性和，有效性和实时性。

Description

一种基于电流检测的抗闩锁电路

技术领域

本实用新型涉及抗闩锁技术领域，尤其涉及一种基于电流检测的抗闩锁电路。

背景技术

一般CMOS工艺的集成电路芯片都存在闩锁效应。闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的n-p-n-p结构产生的，当其中一个三极管正偏时，就会构成正反馈形成闩锁。

发生闩锁的典型特征是：1、芯片的功耗大幅增加；2、一旦进入闩锁状态，无法通过向复位功能脚施加复位信号使芯片退出闩锁状态恢复正常，只能通过断电一段时间重新上电才能恢复。操作比较麻烦，而且如果设备安装在无人值守的地方，当发生以后，无法实现立刻复位，不能保障设备的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种基于电流检测的抗闩锁电路，通过检测电流超过设定的阈值来判断闩锁效应的发生，在CMOS芯片断电一段时间后再上电，使之退出闩锁状态，恢复正常工作状态，保障了设备的安全有效稳定工作。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于电流检测的抗闩锁电路，包括串接在地线上的电流检测单元，所述电流检测单元与延时电路单元连接，所述延时电路单元连接开关控制单元，所述开关控制单元串接在电源线上；

当电流检测单元检测到的电流超过设定电流阈值时触发延时电路单元启动工作，延时电路单元将电流检测单元输出的脉冲信号展宽后控制开关动作单元对CMOS负载断电，，实现强制CMOS负载退出闩锁状态，延时过后开关动作单元恢复CMOS负载供电。

电流检测单元串接在GND上，负责检测CMOS负载出现闩锁状态变化后，电流的变化情况，一旦电流超限，立即触发延时电路启动工作。开关控制单元用于实现负载电源的的接通和切断，当发生闩锁时，由延时电路单元输出的脉冲控制，实现对CMOS负载断电一定时间，再恢复通电，从而实现强制CMOS芯片退出闩锁状态。

所述开关动作单元为常闭开关单元。

所述开关动作单元采用MOS管开关电路。

所述电流检测单元包括三极管Q2，三极管Q2的基极与输入地线之间并联电阻R5和电容C5，三极管Q2的发射极接输入地线，三极管Q2的基极还与输出地线连接，三极管Q2的集电极输出信号给延时电路单元。

所述电阻R5为可调电阻，通过调节电阻R5的大小来设定电流检测单元的电流阈值。

所述电阻R5为定值电阻。

所述延时电路单元包括芯片U1，所述芯片U1的一个输入引脚连接所述电流检测单元的输出端，同时接电阻R2的一端和电容C2的一端，所述电阻R2的另一端接输入电源，电容C2的另一端接输入地线，芯片U1的控制引脚接电容C3后接输入地线，芯片U1的阈值引脚和放电引脚同时接电容C4后接输入地线，芯片U1的电源引脚接输入电源，同时与输入地线之间串接电阻R4和所述电容C4，芯片U1的一个输出引脚接所述开关控制单元。

所述开关控制单元包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R3接所述延时电路单元的输出端，所述MOS管Q1的源极接输入电源，源极和栅极之间连接电租R1，所述MOS管Q1的漏极接输出电源。当CMOS负载没有发生闩锁时，输入电源通过MOS管Q1输出电源，输出电源给CMOS负载供电。当CMOS负载发生闩锁时，MOS管Q1关断，输出电源没有输出，从而CMOS负载没有供电电源，实现了CMOS负载的断电，断电一会以后，电流检测单元的输出信号通过延时电路单元所展宽的脉冲信号消失，MOS管Q1打开，继续给CMOS负载供电。从而实现了强制CMOS芯片退出闩锁状态。

输入电源与输入地线之间还连接有极性电容E1，输出电源与输出地线之间还连接有电容C1。

所述延时电路单元将电流检测单元输出的脉冲信号展宽到3S～10S宽度。

本实用新型的有益效果是：

通过本实用新型的实施，可以实现当设备所使用的CMOS芯片发生闩锁时，抗闩锁电路会对CMOS芯片断电一段时间后再上电，使之退出闩锁状态，恢复正常工作状态，保障了设备的安全有效稳定工作。同时避免了因为设备安装在无人值守的远端，发生闩锁后，不能正常工作，延误设备所监测信息的正确性和，有效性和实时性。

本实用新型的电路简单，却能达到抗闩锁的效果，实用性强，造价低。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2位本实用新型的电路图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，一种基于电流检测的抗闩锁电路，包括电流检测单元，延时电路单元，开关动作单元。电流检测单元负责检测电流的变化，延时电路单元负责脉冲信号的展宽，开关控制单元负责给CMOS芯片的供电。

如图2所示，电流检测单元包括电阻R5，电容C5和三极管Q2。电阻R5和电容C5的一端与输入地线GND连接，同时连接三极管Q2的发射极；电阻R5和电容C5的另一端与三极管Q2的基极连接，同时再与输出地连接，相当于将电阻R5，电容C5和三极管Q2串接到地线中，实现了检测CMOS芯片出现闩锁状态变化后，电流的变化情况。当超过设定的阈值以后，三极管Q2的集电极输出信号TURNOFF。电流的阈值设定通过电阻R5的阻值大小来实现，电阻R5可以选用可调电阻，也可以为定值电阻，本实施例中选用可调电阻，方便调节电阻值，以改变电流的阈值。

延时电路单元包括芯片U1和它的外围电路电阻R2，电容C2，电阻R4，电容C3和电容C4。电流检测单元的输出信号TURNOFF与芯片U1的2脚连接，通过电阻R2和电容C2实现对信号TURNOFF的展宽宽度，信号展宽到3S～10S宽度。展宽后的信号通过芯片U1的3脚输出，输出后与开关动作单元连接。

开关动作单元包括电阻R1，电阻R3，以及MOS管Q1。延时电路单元的输出信号通过电阻R3与MOS管Q1连接，控制MOS管Q1的打开和关断。当CMOS芯片没有发生闩锁时，输入电源VIN通过MOS管Q1输出电源VOUT，VOUT给CMOS芯片(负载)供电。当CMOS芯片发生闩锁时，MOS管Q1关断，VOUT没有输出，从而CMOS芯片(负载)没有供电电源，实现了CMOS芯片(负载)的断电，断电一会以后，信号TURNOFF通过延时电路单元所展宽的脉冲信号消失，Q1打开，继续给CMOS芯片(负载)供电。从而实现了强制CMOS芯片退出闩锁状态。

输入电源与输入地线之间连接有极性电容E1，极性电容E1的正极接输入电源，负极接输入地线，输出电源与输出地线之间还连接有电容C1。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，包括串接在地线上的电流检测单元，所述电流检测单元与延时电路单元连接，所述延时电路单元连接开关控制单元，所述开关控制单元串接在电源线上；

当电流检测单元检测到的电流超过设定电流阈值时触发延时电路单元启动工作，延时电路单元将电流检测单元输出的脉冲信号展宽后控制开关动作单元对CMOS负载断电，实现强制CMOS负载退出闩锁状态，延时过后开关动作单元恢复CMOS负载供电。

2.如权利要求1所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述开关动作单元为常闭开关单元。

3.如权利要求1或2所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述开关动作单元采用MOS管开关电路。

4.如权利要求1所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述电流检测单元包括三极管Q2，三极管Q2的基极与输入地线之间并联电阻R5和电容C5，三极管Q2的发射极接输入地线，三极管Q2的基极还与输出地线连接，三极管Q2的集电极输出信号给延时电路单元。

5.如权利要求4所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述电阻R5为可调电阻，通过调节电阻R5的大小来设定电流检测单元的电流阈值。

6.如权利要求4所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述电阻R5为定值电阻。

7.如权利要求1所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述延时电路单元包括芯片U1，所述芯片U1的一个输入引脚连接所述电流检测单元的输出端，同时接电阻R2的一端和电容C2的一端，所述电阻R2的另一端接输入电源，电容C2的另一端接输入地线，芯片U1的控制引脚接电容C3后接输入地线，芯片U1的阈值引脚和放电引脚同时接电容C4后接输入地线，芯片U1的电源引脚接输入电源，同时与输入地线之间串接电阻R4和所述电容C4，芯片U1的一个输出引脚接所述开关控制单元。

8.如权利要求1所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述开关控制单元包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R3接所述延时电路单元的输出端，所述MOS管Q1的源极接输入电源，源极和栅极之间连接电租R1，所述MOS管Q1的漏极接输出电源。

9.如权利要求4或7或8所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，输入电源与输入地线之间还连接有极性电容E1，输出电源与输出地线之间还连接有电容C1。

10.如权利要求1所述的一种基于电流检测的抗闩锁电路，其特征是，所述延时电路单元将电流检测单元输出的脉冲信号展宽到3S～10S宽度。