CN218213275U - 晶体管的短路检测电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种晶体管的短路检测电路,包括储能模块、稳压模块以及处理器,晶体管接收输入脉冲电流,储能模块一端与晶体管连接,另一端与稳压模块连接,稳压模块还与处理器连接,其中:储能模块,用于在接收到输入脉冲电流时生成累积电势,储能模块在输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;稳压模块,用于在储能模块的累积电势超过稳压模块的击穿电压时导通;处理器,用于基于稳压模块的导通状态判断晶体管是否短路。通过本申请,解决了晶体管的短路检测的准确率不高的技术问题,在保证晶体管短路检测的灵敏度的同时,提高了准确率,并且电路硬件成本较低,提高了晶体管的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及晶体管保护领域,特别是涉及一种晶体管的短路检测电路。
背景技术
变频器通过改变电源频率的方式控制交流电机,在电梯、机床、空调等领域具有广泛的应用场景。其中,晶体管作为电子元件,是变频器的核心组件。因此,需要对晶体管进行安全检测,以保证变频器工作的稳定性。
在变频器的工作过程中,由于晶体管在短路时会产生超高电流,需要迅速切断电路以保证变频器的安全,因此晶体管短路检测的反应时间往往极短。在现有技术中,一般对晶体管的实时电流进行检测,当实时电流超过预设阈值时,立即切断电路,以防止短路电流造成变频器的毁损。但是,晶体管存在大量的干扰信号,以及检测电路本身也容易被干扰,很多干扰信号表现为瞬时的脉冲电压,并在在回路中以脉冲电流的形式传播。当干扰信号超过检测预设阈值,现有技术中检测到这种瞬时的脉冲信号时,往往会将其判定为短路电流并立即切断电路,从而导致晶体管的短路检测的准确率不高。
针对相关技术中存在的晶体管的短路检测的准确率不高的技术问题,目前还没有提出有效的解决方案。
实用新型内容
在本实施例中提供了一种晶体管的短路检测电路,以解决相关技术中晶体管的短路检测的准确率不高的问题。
在本实施例中提供了一种晶体管的短路检测电路,所述晶体管的短路检测电路包括储能模块、稳压模块以及处理器,所述晶体管接收输入脉冲电流,所述储能模块一端与所述晶体管连接,另一端与所述稳压模块连接,所述稳压模块还与所述处理器连接,其中:
所述储能模块,用于在接收到所述输入脉冲电流时生成累积电势,所述储能模块在所述输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;
所述稳压模块,用于在所述储能模块的累积电势超过所述稳压模块的击穿电压时导通;
所述处理器,用于基于所述稳压模块的导通状态判断所述晶体管是否短路。
在其中的一些实施例中,所述储能模块包括第一电容、第一电阻以及第二电阻,所述第一电阻分别与所述晶体管以及所述第一电容连接,所述第二电阻分别与所述稳压模块以及所述第一电容连接,其中:
所述第一电容,用于在所述输入脉冲电流的高电平阶段充电,以及在所述输入脉冲电流的低电平阶段放电;
所述第一电阻,用于调节所述第一电容的充电速度;
所述第二电阻,用于调节所述第一电容的放电速度。
在其中的一些实施例中,所述储能模块还包括第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电阻连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电容连接,其中:
所述第一二极管,用于阻断所述第一电容放电时的放电电流。
在其中的一些实施例中,所述稳压模块包括第一稳压二极管,所述第一稳压二极管的阴极与所述储能模块连接,所述第一稳压二极管的阳极与所述处理器连接。
在其中的一些实施例中,所述晶体管的短路检测电路还包括第二稳压二极管,所述第二稳压二极管的阳极与所述储能模块连接,所述第二稳压二极管的阴极与所述晶体管连接,其中:
所述第二稳压二极管,用于对所述晶体管的输入脉冲电流进行过滤。
在其中的一些实施例中,所述晶体管的短路检测电路还包括第一三极管以及第一电源,所述第一三极管的基极与所述晶体管连接,所述第一三极管的集电极与第一电源连接,所述第一三极管的发射极与所述储能模块连接,其中:
所述第一电源,用于向所述第一三极管的集电极供电;
所述第一三极管,用于根据所述输入脉冲电流导通或者截止。
在其中的一些实施例中,所述第一电源为直流电源。
在其中的一些实施例中,所述第一三极管为NPN三极管。
在其中的一些实施例中,所述晶体管的短路检测电路还包括第二电源,所述第二电源与所述晶体管连接,其中:
所述第二电源,用于输出脉冲电流至所述晶体管。
在其中的一些实施例中,所述晶体管的短路检测电路还包括报警器,所述报警器与所述处理器连接,其中:
所述处理器,用于在所述稳压模块导通时向所述报警器输出报警指令;
所述报警器,用于接收所述报警指令,并基于所述报警指令输出报警信息。
与相关技术相比,在本实施例中提供的晶体管的短路检测电路,包括:储能模块、稳压模块以及处理器,所述晶体管接收输入脉冲电流,所述储能模块一端与所述晶体管连接,另一端与所述稳压模块连接,所述稳压模块还与所述处理器连接,其中:所述储能模块,用于在接收到所述输入脉冲电流时生成累积电势,所述储能模块在所述输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;所述稳压模块,用于在所述储能模块的累积电势超过所述稳压模块的击穿电压时导通;所述处理器,用于基于所述稳压模块的导通状态判断所述晶体管是否短路。通过储能模块获取晶体管短路时的输入脉冲电流,并将每个周期生成的电势进行累积,在累积电势达到一定程度时击穿稳压模块,处理器在稳压模块被击穿时判定晶体管存在短路状况,避免了相关技术中直接根据电流大小对晶体管短路状况进行检测,进而将瞬时脉冲电流误判为短路电流的情形,解决了晶体管的短路检测的准确率不高的技术问题,在保证晶体管短路检测的灵敏度的同时,提高了准确率,并且电路硬件成本较低,提高了晶体管的安全性。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图2是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图3是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图4是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图5是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图6是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图7是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图8是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图;
图9是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
具体实施方式
为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点,下面结合附图和实施例,对本申请进行了描述和说明。
除另作定义外,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制,它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体,其目的是涵盖不排他的包含。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接,而可以包括电气连接,无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。通常情况下,字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等,只是对相似对象进行区分,并不代表针对对象的特定排序。
晶体管是一种固定半导体器件,包括二极管、三极管、场效应管以及晶闸管等,具体检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电信号控制输出电信号。与普通的机械开关不同,晶体管能够利用输入电信号控制自身开合,无需人工或者借助其他器件控制,所以响应速度很快,可以达到100GHz以上。
请参阅图1,图1是本实用新型一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在一个实施例中,晶体管的短路检测电路包括储能模块100、稳压模块200 以及处理器300,晶体管接收输入脉冲电流,储能模块100一端与晶体管连接,另一端与稳压模块200连接,稳压模块200还与处理器300连接,其中:储能模块100,用于在接收到输入脉冲电流时生成累积电势,储能模块100在输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;稳压模块200,用于在储能模块100的累积电势超过稳压模块200的击穿电压时导通;处理器300,用于基于稳压模块200的导通状态判断晶体管是否短路。
示例性地,晶体管的输入为脉冲电流,其中,脉冲电流是指方向、大小周期性重复出现的电流信号,其方向可以是以同一方向交替出现,也可以是以正负方向交替出现。当晶体管短路时,晶体管的两端直接导通,晶体管的输入脉冲电流直接从晶体管输入端流向晶体管输出端,并输出至储能模块100,而不再流经晶体管。
示例性地,储能模块100在晶体管短路时,接收晶体管的输入脉冲电流。在输入脉冲电流的单个周期内,储能模块100基于输入脉冲电流的高电平阶段进行充电,并基于输入脉冲电流的低电平阶段放电,并且充电阶段的充电电荷量大于放电阶段的放电电荷量。因此,储能模块100在输入脉冲电流的单个周期内会生成电势,当输入脉冲电流持续输入至储能模块100时,多个周期内生成的电势会进行累积形成累积电势。
具体的,储能模块100包括但不限于电容、电感、电池等储能元件,或者上述储能元件组合形成的储能电路。
示例性地,稳压模块200是指具有稳压功能的电子元件,并可基于击穿电压进行电压限幅。当输入电压低于击穿电压时,稳压模块200截止;当输入电压超过击穿电压时,稳压模块200导通。具体的,当储能模块100处于放电阶段时相当于电源,其输出电压即为储能模块100的累积电势,稳压模块200处于储能模块100的放电电路回路。若累积电势低于稳压模块200的击穿电压时,稳压模块200截止,此时电路相当于断开;当累积电势超过稳压模块200的击穿电压时,稳压模块200被击穿,此时电路导通。
具体的,稳压模块200包括但不限于稳压二极管、稳压器等稳压元件,或者上述稳压元件组合形成的稳压电路。
示例性地,处理器300位于储能模块100的放电电路回路,当稳压模块200 导通时,放电电流输入至处理器300。处理器300检测到放电电流后,判定晶体管处于短路状态。
具体的,处理器300包括但不限于单片机、可编程逻辑控制器等具有运算功能的计算单元。
在其中一个具体实施例中,通过本实施例的方案对绝缘栅双极型晶体管进行短路检测。其中,绝缘栅双极型晶体管是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式晶体管,具有输入阻抗高、导通压降低等优点,适合于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动设备等交流系统。由于绝缘栅双极型晶体管是信号变换和传输的核心元件,在实际应用中需要对绝缘栅双极型晶体管进行电路保护,尤其是短路保护。
本实施例中提供的晶体管的短路检测电路,包括:储能模块100、稳压模块 200以及处理器300,晶体管接收输入脉冲电流,储能模块100一端与晶体管连接,另一端与稳压模块200连接,稳压模块200还与处理器300连接,其中:储能模块100,用于在接收到输入脉冲电流时生成累积电势,储能模块100在输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;稳压模块200,用于在储能模块100的累积电势超过稳压模块200的击穿电压时导通;处理器300,用于基于稳压模块200的导通状态判断晶体管是否短路。通过储能模块100获取晶体管短路时的输入脉冲电流,并将每个周期生成的电势进行累积,在累积电势达到一定程度时击穿稳压模块200,处理器300在稳压模块200被击穿时判定晶体管存在短路状况,避免了相关技术中直接根据电流大小对晶体管短路状况进行检测,进而将瞬时脉冲电流误判为短路电流的情形,解决了晶体管的短路检测的准确率不高的技术问题,在保证晶体管短路检测的灵敏度的同时,提高了准确率,并且电路硬件成本较低,提高了晶体管的安全性。
请参阅图2,图2是本实用新型一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,储能模块100包括第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2,第一电阻R1分别与晶体管以及第一电容C1连接,第二电阻R2分别与稳压模块200以及第一电容C1连接,其中:第一电容C1,用于在输入脉冲电流的高电平阶段充电,以及在输入脉冲电流的低电平阶段放电;第一电阻 R1,用于调节第一电容C1的充电速度;第二电阻R2,用于调节第一电容C1 的放电速度。
示例性地,第一电容C1和第一电阻R1组成充电电路,用于在输入脉冲电流的高电平阶段进行充电,并通过第一电阻R1调节第一电容C1的充电速度;第一电容C1和第二电阻R2组成放电电路,用于在输入脉冲电流的低电平阶段进行放电,并通过第二电阻R2调节第一电容C1的放电速度。
具体的,电容是一种以电场形式存储能量的储能元件,由中间隔有介质的两个金属板组成。当电容的金属板上带有一定数量的电荷时,电容的两端会产生电势,电荷量越多,电势越大。电容的充电过程即为电容存储电荷的过程,当电容接入直流电源后,在电场的作用下,与电源正极连接的金属板的负电荷流向与电源负极连接的金属板,使得与电源正极连接的金属板呈现正电特性,与电源负极连接的金属板呈现负电特性,电容开始充电;电容的放电过程即为电容释放电荷的过程,当电容失去直流电源接入后,在电场的作用下,呈现负电特性的金属板的电荷流向呈现正电特性的金属板,使得两端的正负电荷中和,电容开始放电。
具体的,在充电电路中,第一电容C1的充电时间:
具体的,在放电电路中,第一电容C1的放电时间:
其中,R1为第一电阻R1的阻值,R2为第二电阻R2的阻值,C为第一电容 C1的电容量,V0为第一电容C1的初始电压,V1为第一电容C1的最大电压,VT为第一电容C1的当前电压。在充电电路中,第一电容C1的充电时间与第一电阻R1的阻值相关,因此通过第一电阻R1调节第一电容C1的充电速度;在放电电路中,第一电容C1的放电速度与第二电阻R2的阻值相关,因此通过第二电阻R2调节第一电容C1的放电速度。
在其中一个具体实施例中,第一电容C1的充放电电荷量与充放电速度相关,充放电速度越大,第一电容C1的充放电电荷量越大。因此,调节第一电阻R1 以及第二电阻R2的阻值,使得第一电阻R1的阻值小于第二电阻R2的阻值,进而使得第一电容C1的充电速度大于放电速度,在充放电时间相同的情况下,实现第一电容C1在单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量。
在另一个具体实施例中,第一电容C1的充放电电荷量还与充放电时间相关,充电放时间越长,第一电容C1的充放电电荷量越大。因此,调节输入脉冲电流的高电平阶段的时间以及低电平阶段的时间,使得高电平阶段的时间大于低电平阶段的时间,在充放电速度相同的情况下,实现第一电容C1在单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量。
在另一个具体实施例中,通过第一电阻R1以及第二电阻R2,调节第一电容C1的充电速度以及放电速度,通过输出脉冲电流的高电平阶段时间以及低电平阶段时间,调节第一电容C1在单个周期内的充电时间以及放电时间,使得第一电容C1在单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量。
本实施例通过第一电阻R1以及第二电阻R2,调节第一电容C1的充电速度以及放电速度,进而实现第一电容C1在单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量,结构简单,第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值易于调节,进而使得电容的充电电荷量以及放电电荷量易于控制。同时,相比于其他储能元件,电容可以存储稳定不变的电能,可应用于长时间间歇性存储电能的场景。因此,本实施例降低了检测电路的硬件成本,提高了检测结果的准确率,并且应用场景更为广泛。
请参阅图3,图3是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,储能模块100还包括第一二极管D1,第一二极管D1 的阳极与第一电阻R1连接,第一二极管D1的阴极与第一电容C1连接,其中:第一二极管D1,用于阻断第一电容C1放电时的放电电流。
示例性地,第一二极管D1位于充电电路。由于二极管具有单向导通的特性,当第一电容C1放电时,放电电流流经第一二极管D1时,第一二极管D1处于截止状态,从而将第一电阻R1与第一电容C1进行隔离,以避免放电电流流入充电电路。
本实施例通过第一二极管D1隔离第一电容C1放电时的放电电流,使得放电电流仅流经第二电阻R2,进而使得第一电容C1的放电速度仅与第二电阻R2 相关,从而可以通过第二电阻R2的阻值准确的控制第一电容C1的放电速度,避免了放电电流流经第一电阻R1造成放电速度控制不准确的问题,提高了第一电容C1放电速度控制的准确性,进而提高了晶体管短路检测的准确性。
请参阅图4,图4是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,稳压模块200包括第一稳压二极管VD1,第一稳压二极管VD1的阴极与储能模块100连接,第一稳压二极管VD1的阳极与处理器 300连接。
示例性地,稳压二极管是一种由硅材料制成的面接触型晶体二极管。稳压二极管被击穿前具有很高的电阻,在电路中表现为截止状态;当输入电压超过击穿电压时,稳压二极管导通。并且,由于在一定的输入电流范围内,稳压二极管的端电压具有稳定性,因此广泛应用于稳压电源以及限幅电路中。
具体的,在储能模块100放电的过程中,放电电流输入第一稳压二极管VD1 的阴极。此时,储能模块100相当于电源,第一稳压二极管VD1的输入电压即为储能模块100的累积电势。若累积电势低于第一稳压二极管VD1的击穿电压,第一稳压二极管VD1截止,此时放电电流无法流经处理器300;随着晶体管短路时输入脉冲电流不断输入至储能模块100,储能模块100的累积电势不断增加直至超过击穿电压,第一稳压二极管VD1导通,此时放电电流流经处理器300,处理器300获取放电电流后判定晶体管处于短路状态。
本实施例中将第一稳压二极管VD1作为稳压模块200,实现检测电路的限幅和稳压功能。其中,稳压二极管具有结构简单、成本低、控制简单等特性,从而通过设置稳压二极管的方式,降低了检测电路的硬件成本。
请参阅图5,图5是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,晶体管的短路检测电路还包括第二稳压二极管VD2,第二稳压二极管VD2的阳极与储能模块100连接,第二稳压二极管VD2的阴极与晶体管连接,其中:第二稳压二极管VD2,用于对晶体管的输入脉冲电流进行过滤。
示例性地,在晶体管的短路检测电路中设置第二稳压二极管VD2,若第二稳压二极管VD2的输入电压低于击穿电压,第二稳压二极管VD2截止,若第二稳压二极管VD2的输入电压超过击穿电压,第二稳压二极管VD2导通。其中,当晶体管短路时,第二稳压二极管VD2的输入电压即为晶体管的输入电压。
可以理解的,电路中往往具有噪声信号,若噪声信号输入至储能模块100 时,可能会对检测结果产生干扰。噪声信号的电压往往较低,而晶体管的输入脉冲电流一般具有较高的电压,其数值高于第二稳压二极管VD2的击穿电压。因此,通过第二稳压二极管VD2,可以滤除低电压的噪声信号,并导通晶体管短路时的输入脉冲电流。
本实施例在检测电路中设置的第二稳压二极管VD2,以对晶体管的输入脉冲电流进行过滤,从而滤除低电压的噪声信号,进而提高了晶体管短路检测的准确性。
请参阅图6,图6是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,晶体管的短路检测电路还包括第一三极管Q1以及第一电源V1,第一三极管Q1的基极与晶体管连接,第一三极管Q1的集电极与第一电源V1连接,第一三极管Q1的发射极与储能模块100连接,其中:第一电源 V1,用于向第一三极管Q1的集电极供电;第一三极管Q1,用于根据输入脉冲电流导通或者截止。
示例性地,检测电路中还设置有第一三极管Q1以及第一电源V1,其中,第一三极管Q1的基极接入输入脉冲电流,第一三极管Q1的集电极接入第一电源V1,第一三极管Q1的发射极与储能模块100连接,第一三极管Q1根据基极的输入脉冲电流控制发射极与集电极之间导通或者截止。
具体的,当输入脉冲电流高于第一三极管Q1的饱和电流时,第一三极管 Q1的集电极与发射极导通,储能模块100获取第一电源V1的输出电流并进入充电阶段;当输入脉冲电流低于第一三极管Q1的饱和电流时,第一三极管Q1 的集电极与发射极截止,储能模块100不再获取第一电源V1的输出电流并进入放电阶段。
本实施例中通过第一三极管Q1以及第一电源V1对检测电路的输入电流进行转化,使得储能模块100在输入脉冲电流的高电平阶段,基于第一电源V1的输出电流进行充电,同时处理器300也可以基于第一电源V1的输出电流对短路状况进行分析。相比于直接将晶体管的输入脉冲电流输入至检测电路的方案,本实施例中第一电源V1的输入电流更易于控制,并且分析过程更为简单,从而提高了晶体管短路检测的效率和准确率。
在另一个实施例中,第一电源V1为直流电源。
示例性地,将第一电源V1设置为直流电源。
本实施例中基于直流电源输出的直流电源,可以更准确的控制第一三极管 Q1的发射极与集电极之间的通断,并且储能模块100在充电阶段可以基于稳定的直流电源进行充电,从而更准确的控制充电速度,进而提高了晶体管短路检测的准确性。
在另一个实施例中,第一三极管Q1为NPN三极管。
示例性地,将第一三极管Q1设置为NPN三极管。其中,NPN三极管是指由两块N型半导体以及位于N型半导体之间的P型半导体组成的三极管。
本实施例中的NPN三极管相比于其他三极管结构简单,并且发射极的电流导通方向与储能模块100充电阶段的电流方向一致,从而更易于在输入脉冲电流高电平阶段为储能模块100充电,进而降低了检测电路的硬件成本。
请参阅图7,图7是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,晶体管的短路检测电路还包括第二电源V2,第二电源 V2与晶体管连接,其中:第二电源V2,用于输出脉冲电流至晶体管。
示例性地,检测电路中还设置有第二电源V2,第二电源V2用于产生输入脉冲电流,并输出至晶体管。其中,输入脉冲电流为检测电流,用于判断晶体管是否发生短路。
在其中一个具体实施例中,通过计算机的控制软件控制第二电源V2,使得第二电源V2输出脉冲时间为1us的窄脉冲电流。若晶体管没有发生短路,则该窄脉冲信号将输入至晶体管;若晶体管发生短路,则该脉冲信号将输入至检测电路。当晶体管发生短路时,单个周期内的窄脉冲电流经过储能模块100,由于储能模块100在单个周期内会进行充电和放电,因此窄脉冲电流将产生衰减,无法突破稳压模块200的击穿电压。随着窄脉冲电流不断输入至储能模块100,储能模块100在反复充放电的过程中叠加电势,最终击穿稳压模块200。
可以理解的,由于输入脉冲电流的在单个周期内的脉冲时间很短,因此即便短路,也不会损坏晶体管。
在其中一个具体实施例中,上述晶体管可应用于变频器。变频器具有短路检测输出口,当晶体管短路时,短路检测输出口将晶体管的输入脉冲电流导通至检测电路。
本实施例通过第二电源V2产生输入脉冲电流,并输出至晶体管。其中,输入脉冲电流可通过第二电源V2进行调节,即便晶体管发生短路,也可以通过调节输入脉冲电流的方式,保证晶体管处于安全状态,进而提高了晶体管的安全性。
请参阅图8,图8是本实用新型另一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
在另一个实施例中,晶体管的短路检测电路还包括报警器400,报警器400 与处理器300连接,其中:处理器300,用于在稳压模块200导通时向报警器 400输出报警指令;报警器400,用于接收报警指令,并基于报警指令输出报警信息。
示例性地,当稳压模块200导通时,处理器300判定晶体管存在短路情形,此时向报警器400发送报警指令;报警器400接收到该报警指令后,立即输出报警信息,以提示系统或者用户采取保护措施。
请参阅图9,图9是本实用新型一实施例的晶体管的短路检测电路的结构示意图。
基于以上实施例,本实用新型还提供了一种具体的晶体管的短路检测电路。在另一个实施例中,晶体管的短路检测电路包括第一电源V1、第二电源V2、晶体管Y1、第一稳压二极管VD1、第二稳压二极管VD2、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电容C1以及单片机SMC。具体的,第二电源V2用于产生输入脉冲电流并输出至晶体管Y1,晶体管Y1短路时,该输入脉冲电流将直接输入至第二稳压二极管VD2;第二稳压二极管VD2 用于对输入脉冲电流进行滤波,以滤除低电压噪声信号;第一三极管Q1用于根据输入脉冲电流导通或者截止,以在高电平阶段将第一电源V1的电流信号导通至充电电路;第一电阻R1和第一电容C1组成充电电路,第一电容C1用于在接通第一电源V1时进行充电,并根据第一电阻R1的阻值调节充电速度;第二电阻R2和第一电容C1组成放电电路,第一电容C1用于在与第一电源V1断开连接时进行放电,并根据第二电阻R2的阻值调节放电速度;第一二极管D1用于在第一电容C1放电时隔离放电电流;第一稳压二极管VD1用于当第一电容 C1的累积电势叠加到一定程度时导通,单片机SMC接收到回路电流后判定晶体管存在短路状况。
应该明白的是,这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用,而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例,均属本申请保护范围。
显然,附图只是本申请的一些例子或实施例,对本领域的普通技术人员来说,也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况,但无需付出创造性劳动。另外,可以理解的是,尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的,但是,对于本领域的普通技术人员来说,根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段,不应被视为本申请公开的内容不足。
“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例,也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是,本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下,可以与其它实施例结合。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述晶体管的短路检测电路包括储能模块、稳压模块以及处理器,所述晶体管接收输入脉冲电流,所述储能模块一端与所述晶体管连接,另一端与所述稳压模块连接,所述稳压模块还与所述处理器连接,其中:
所述储能模块,用于在接收到所述输入脉冲电流时生成累积电势,所述储能模块在所述输入脉冲电流的单个周期内的充电电荷量大于放电电荷量;
所述稳压模块,用于在所述储能模块的累积电势超过所述稳压模块的击穿电压时导通;
所述处理器,用于基于所述稳压模块的导通状态判断所述晶体管是否短路。
2.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述储能模块包括第一电容、第一电阻以及第二电阻,所述第一电阻分别与所述晶体管以及所述第一电容连接,所述第二电阻分别与所述稳压模块以及所述第一电容连接,其中:
所述第一电容,用于在所述输入脉冲电流的高电平阶段充电,以及在所述输入脉冲电流的低电平阶段放电;
所述第一电阻,用于调节所述第一电容的充电速度;
所述第二电阻,用于调节所述第一电容的放电速度。
3.根据权利要求2所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述储能模块还包括第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一电阻连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电容连接,其中:
所述第一二极管,用于阻断所述第一电容放电时的放电电流。
4.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述稳压模块包括第一稳压二极管,所述第一稳压二极管的阴极与所述储能模块连接,所述第一稳压二极管的阳极与所述处理器连接。
5.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述晶体管的短路检测电路还包括第二稳压二极管,所述第二稳压二极管的阳极与所述储能模块连接,所述第二稳压二极管的阴极与所述晶体管连接,其中:
所述第二稳压二极管,用于对所述晶体管的输入脉冲电流进行过滤。
6.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述晶体管的短路检测电路还包括第一三极管以及第一电源,所述第一三极管的基极与所述晶体管连接,所述第一三极管的集电极与第一电源连接,所述第一三极管的发射极与所述储能模块连接,其中:
所述第一电源,用于向所述第一三极管的集电极供电;
所述第一三极管,用于根据所述输入脉冲电流导通或者截止。
7.根据权利要求6所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述第一电源为直流电源。
8.根据权利要求6所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述第一三极管为NPN三极管。
9.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述晶体管的短路检测电路还包括第二电源,所述第二电源与所述晶体管连接,其中:
所述第二电源,用于输出脉冲电流至所述晶体管。
10.根据权利要求1所述的晶体管的短路检测电路,其特征在于,所述晶体管的短路检测电路还包括报警器,所述报警器与所述处理器连接,其中:
所述处理器,用于在所述稳压模块导通时向所述报警器输出报警指令;
所述报警器,用于接收所述报警指令,并基于所述报警指令输出报警信息。
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