CN216290157U - 一种关断保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种关断保护电路，包括关断触发模块，以及分别与关断触发模块连接的信号输入模块和开关模块，其中：信号输入模块，用于发出控制信号至关断触发模块中，信号输入模块有一个或一个以上；开关模块，在其为导通状态时，提供驱动电压至功率元件；关断触发模块，用于在接收任一组所述控制信号后，输出导通信号至开关模块，以使得开关模块导通，在任一组控制信号的持续时间达到预设时间后，关断触发模块发送关断信号至开关模块，以使得开关模块切断。本实用新型通过设置开关模块和关断触发模块，实现精简电路，减小模块体积；减少元器件，降低失效风险，提高产品质量；降低成本，当点火模块通道数越多，成本降低越多。

Description

一种关断保护电路

技术领域

本实用新型涉及过温保护技术领域，尤其涉及一种关断保护电路。

背景技术

目前，用于汽车电喷发动机控制系统的多通道点火模块，在设计电流关断保护电路时，通常是控制输入信号的通断实现电流关断保护功能。但是，由于不同通道控制信号通道不同，因此会在每个通道上重复配置一个电流关断保护电路单元，造成电路臃肿，成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种关断保护电路，以解决上述中每个通道上重复配置一个电流关断保护电路单元，造成电路臃肿、成本增加的问题。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种关断保护电路，包括关断触发模块，以及分别与所述关断触发模块连接的信号输入模块和开关模块，其中：

所述信号输入模块，用于发出控制信号至所述关断触发模块中，所述信号输入模块有一个或一个以上；

所述开关模块，在其为导通状态时，提供驱动电压至功率元件，在其为关断状态时，不提供驱动电压至所述功率元件；

所述关断触发模块，用于在接收任一组所述控制信号后，输出导通信号至所述开关模块，以使得所述开关模块导通，在任一组所述控制信号的持续时间达到预设时间后，所述关断触发模块发送关断信号至所述开关模块，以使得所述开关模块切断。

进一步的，所述开关模块包括PNP三极管，所述PNP三极管的基级与所述关断触发模块的输出端连接，所述PNP三极管的集电极分别与所述功率元件连接。

进一步的，所述关断触发模块包括第一比较单元、第二比较单元和充放电单元，其中：

所述第一比较单元，分别与所述信号输入模块的输出端连接，用于将接收的高电平的所述控制信号与基准电压比较，并输出比较信号；

所述第二比较单元，与所述第一比较单元的输出端连接，用于将所述比较信号与所述基准电压进行比较，并输出低电平的所述导通信号或高电平的所述关断信号；

所述充放电单元，设置于所述第一比较单元和所述第二比较单元之间，用于在所述第一比较单元输出低电平的所述比较信号时释放电量，以使得所述第二比较单元输出低电平的所述导通信号，并在所述充放电单元释放完电量后，以使得所述第二比较单元输出高电平的所述关断信号。

进一步的，所述充放电单元包括电容和电阻组成的RC电路。

进一步的，所述第一比较单元包括第一比较器，所述第二比较单元包括第二比较器，所述信号输入模块的输出端与所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的反相输入端连接。

进一步的，每个所述信号输入模块与所述第一比较器之间分别设置有二极管。

进一步的，所述第一比较器和所述第二比较器的同相输入端并联连接。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块分别为所述开关模块和所述关断触发模块供电。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

通过设计一个给多组功率元件驱动电路提供驱动电压的开关模块，当高电平持续时间低于设置的最大导通时间时，开关模块是导通的，当高电平持续时间高于设置的最大导通时间时，开关模块是断开的，以实现对电路进行电流关断保护；

本实用新型可以精简电路，减小模块体积、减少元器件，降低失效风险，提高产品质量，降低成本，当电路中的点火模块通道数越多时，本实用新型可以实现成本降低越多。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1所示，提供一种关断保护电路，包括关断触发模块3，以及分别与所述关断触发模块3连接的信号输入模块1和开关模块2，其中：

所述信号输入模块1，用于发出控制信号至所述关断触发模块3中，所述信号输入模块1有一个或一个以上；

所述开关模块2，在其为导通状态时，提供驱动电压至功率元件，在其为关断状态时，不提供驱动电压至所述功率元件；

所述关断触发模块3，用于在接收任一组所述控制信号后，输出导通信号至所述开关模块2，以使得所述开关模块2导通，在任一组所述控制信号的持续时间达到预设时间后，所述关断触发模块3发送关断信号至所述开关模块2，以使得所述开关模块2切断。

所述开关模块2包括PNP三极管Q1，所述PNP三极管Q1的基级与所述关断触发模块3的输出端连接，所述PNP三极管Q1的集电极分别与所述功率元件连接。

具体的，图1中示范性的展示了三个信号输入模块1，相对应的功率元件有三个，分别为Q2、Q3、Q4。

所述关断触发模块3包括第一比较单元31、第二比较单元32和充放电单元33，其中：

所述第一比较单元31，分别与所述信号输入模块1的输出端连接，用于将接收的高电平的所述控制信号与基准电压比较，并输出比较信号；

所述第二比较单元32，与所述第一比较单元31的输出端连接，用于将所述比较信号与所述基准电压进行比较，并输出低电平的所述导通信号或高电平的所述关断信号；

所述充放电单元33，设置于所述第一比较单元31和所述第二比较单元32之间，用于在所述第一比较单元31输出低电平的所述比较信号时释放电量，以使得所述第二比较单元32输出低电平的所述导通信号，并在所述充放电单元33释放完电量后，以使得所述第二比较单元32输出高电平的所述关断信号。

其中，本实施例采用第一比较单元31、第二比较单元32和充放电单元33来处理信号输入模块输出的控制信号，将多组控制信号汇总在第一比较单元31中进行处理，使得电路精简，减少成本。

所述充放电单元33包括电容C5和电阻R19组成的RC电路。

所述第一比较单元31包括第一比较器U1A，所述第二比较单元包括第二比较器U2A，所述信号输入模块1的输出端与所述第一比较器U1A的反相输入端连接，所述第一比较器U1A的输出端与所述第二比较器U2A的反相输入端连接。

每个所述信号输入模块1与所述第一比较器U1A之间分别设置有二极管。

其中，二极管的数量根据信号输入模块1的数量而定，如图1所示，示范性地展示了三个信号输入模块1，则相对于的设置了二极管D1、D2、D3，分别将三组控制信号隔离，互不影响各自的正常工作控制逻辑。

所述第一比较器U1A和所述第二比较器U2A的同相输入端并联连接。

其中，第一比较器U1A和第二比较器U2A的同相输入端的基准电压为相等的，具体可以通过电阻R1、R20组成的分压电路机械能分压，输入到第一比较器U1A的正相输入端和第二比较器U2A的正向输入端作为基准电压上电初始状态。

还包括电源模块，所述电源模块分别为所述开关模块2和所述关断触发模块3供电。

本实用新型的原理是：控制信号暂未输入电路时，第一比较器U1A的反向输入端保持低电平，从而使第一比较器U1A的输出端输出常高电平。由于第一比较器U1A输出常高电平输入到U2A的反向输入端PIN2，因此第二比较器U2A输出常低电平，控制三极管Q1的基极电压保持为低电平“0”，最终确保上电初始状态三极管Q1导通。

当三组控制信号中，任意一组控制信号长时间保持高电平时，第一比较器U1A的输出端长时间保持低电平，此时，电容C5和电阻R19组成RC时间电路，电容C5在初始状态时储存的电量通过电阻R19释放，当持续一段时间后(即预设的最大导通时间)，第二比较器U2A的反向输入端电压开始低于第二比较器U2A的正向输入端的基准电压，使第二比较器U2A输出高电平，控制三极管Q1基极电压从初始低电平“0”翻转到高电平“1”，然后三极管Q1截至，同时给三路功率元件切断驱动电压，实现同时触发电流关断保护的目的。

本实用新型将多组信号输入模块1的控制信号通过单向二极管D1，汇总到关断触发模块3中，同时采集多组控制信号；可对采集的多组控制信号的高电平持续时间进行处理，利用RC电路，设置功率元件最大导通时间；通过设计一个给多组功率元件驱动电路提供驱动电压的开关模块2，当高电平持续时间低于设置的最大导通时间时，驱动电压供电开关是导通的，当高电平持续时间高于设置的最大导通时间时，驱动电压供电开关是断开的，以实现对电路进行电流关断保护。

本实用新型可以精简电路，减小模块体积、减少元器件，降低失效风险，提高产品质量，降低成本，当电路中的点火模块通道数越多时，本实用新型可以实现成本降低越多。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种关断保护电路，其特征在于，包括关断触发模块，以及分别与所述关断触发模块连接的信号输入模块和开关模块，其中：

所述信号输入模块，用于发出控制信号至所述关断触发模块中，所述信号输入模块有一个或一个以上；

所述开关模块，在其为导通状态时，提供驱动电压至功率元件，在其为关断状态时，不提供驱动电压至所述功率元件；

所述关断触发模块，用于在接收任一组所述控制信号后，输出导通信号至所述开关模块，以使得所述开关模块导通，在任一组所述控制信号的持续时间达到预设时间后，所述关断触发模块发送关断信号至所述开关模块，以使得所述开关模块切断。

2.根据权利要求1所述的关断保护电路，其特征在于，所述开关模块包括PNP三极管，所述PNP三极管的基级与所述关断触发模块的输出端连接，所述PNP三极管的集电极分别与所述功率元件连接。

3.根据权利要求1所述的关断保护电路，其特征在于，所述关断触发模块包括第一比较单元、第二比较单元和充放电单元，其中：

所述第一比较单元，分别与所述信号输入模块的输出端连接，用于将接收的高电平的所述控制信号与基准电压比较，并输出比较信号；

所述第二比较单元，与所述第一比较单元的输出端连接，用于将所述比较信号与所述基准电压进行比较，并输出低电平的所述导通信号或高电平的所述关断信号；

所述充放电单元，设置于所述第一比较单元和所述第二比较单元之间，用于在所述第一比较单元输出低电平的所述比较信号时释放电量，以使得所述第二比较单元输出低电平的所述导通信号，并在所述充放电单元释放完电量后，以使得所述第二比较单元输出高电平的所述关断信号。

4.根据权利要求3所述的关断保护电路，其特征在于，所述充放电单元包括电容和电阻组成的RC电路。

5.根据权利要求3所述的关断保护电路，其特征在于，所述第一比较单元包括第一比较器，所述第二比较单元包括第二比较器，所述信号输入模块的输出端与所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的反相输入端连接。

6.根据权利要求5所述的关断保护电路，其特征在于，每个所述信号输入模块与所述第一比较器之间分别设置有二极管。

7.根据权利要求5所述的关断保护电路，其特征在于，所述第一比较器和所述第二比较器的同相输入端并联连接。

8.根据权利要求1所述的关断保护电路，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别为所述开关模块和所述关断触发模块供电。

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