CN220693124U - 一种负载驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种负载驱动电路,负载驱动电路包括:限流电路、开关电路以及防护电路;限流电路与开关电路的输入端连接;用于限制负载驱动电路的输出电流;开关电路的控制端接收外部控制信号,开关电路的输出端与防护电路的输入端连接,用于根据外部控制信号生成驱动信号;防护电路的输出端与负载连接,将驱动信号传输至负载,用于进行浪涌防护并限制负载驱动电路的输出电压。本申请负载驱动电路利用限流电路和防护电路,降低了元件和电路损坏风险,进而提高了负载驱动电路的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及驱动电路技术领域,特别是涉及一种负载驱动电路。
背景技术
驱动电路作为电源的输出开关,可以连接各类负载,以提供负载所需的供电电压,广泛应用于各类电子产品;尤其在汽车技术领域,驱动电路已经成为了汽车电子系统中不可或缺的一部分。
相关技术中,随着汽车电子化程度越来越高,集成化驱动芯片的需求也在日益增长。随着需求的增长,集成化驱动芯片供应不稳定,出现供应链无法完成匹配的问题,进而导致产品面临供应链断链风险。为避免产品供应链断链风险,本领域技术人员通过供应充足稳定、价格便宜、工艺成熟的分立元件搭建驱动电路,代替供应不稳定、价格昂贵的集成化驱动芯片,实现汽车负载驱动。然而在实际应用中,利用分立元件搭建的驱动电路容易受到损坏,即驱动电路安全性低。
针对相关技术存在驱动电路安全性低的问题,目前还没有提出有效的解决方案。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种负载驱动电路。
本实施例提供了一种负载驱动电路,所述负载驱动电路包括:限流电路、开关电路以及防护电路;
所述限流电路与所述开关电路的输入端连接;用于限制所述负载驱动电路的输出电流;
所述开关电路的控制端接收外部控制信号,所述开关电路的输出端与所述防护电路的输入端连接,用于根据所述外部控制信号生成驱动信号;
所述防护电路的输出端与负载连接,将所述驱动信号传输至负载,用于进行浪涌防护并限制所述负载驱动电路的输出电压。
在其中一个实施例中,所述防护电路包括:电压防护电路以及浪涌防护电路;
所述电压防护电路的输入端与所述开关电路的输出端连接,所述电压防护电路的输出端与所述负载连接;用于限制所述负载驱动电路的输出电压;
所述浪涌防护电路连接至所述电压防护电路的输出端;用于进行浪涌防护。
在其中一个实施例中,所述负载驱动电路还包括检测电路;
所述检测电路的输入端与所述防护电路连接,所述检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测所述负载驱动电路的输出电压以及输出电流,并传输至外部设备。
在其中一个实施例中,所述检测电路包括:第一电压检测电路以及第二电压检测电路;
所述第一电压检测电路的输入端连接至所述电压防护电路的输入端,所述第一电压检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第一电压,并传输至外部设备;
所述第二电压检测电路的输入端连接至所述电压防护电路的输出端,所述第二电压检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第二电压,并传输至外部设备。
在其中一个实施例中,所述开关电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻;
所述第二三极管的基极通过所述第二电阻接收外部控制信号,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极通过所述第一电阻连接至所述第一三极管的基极;所述第三电阻连接至所述第二三极管的基极与第二三极管的发射极之间;
所述第一三极管的集电极连接至所述防护电路的输入端;所述第一三极管的发射极连接至所述限流电路。
在其中一个实施例中,所述限流电路包括:第三三极管、第四电阻、第五电阻以及第一电容;
所述第三三极管的发射极与电源连接,所述第一三极管的发射极通过所述第四电阻连接至电源;所述第三三极管的集电极连接至所述第一三极管的基极和第一电阻的连接点;所述第三三极管的基极与所述第一三极管的发射极连接;
所述第五电阻连接至所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极之间;
所述第一电容连接至所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极之间。
在其中一个实施例中,所述第一电压检测电路包括:第六电阻、第七电阻以及第二电容;
所述第六电阻的一端连接至所述电压防护电路的输入端,所述第六电阻的另一端与外部设备连接;
所述第七电阻的一端连接至所述第六电阻和外部设备的连接点,所述第七电阻的另一端接地;
所述第二电容的一端连接至所述第六电阻和外部设备的连接点,所述第二电容的另一端接地。
在其中一个实施例中,所述第二电压检测电路包括:第八电阻、第九电阻以及第三电容;
所述第八电阻的一端连接至所述电压防护电路的输出端,所述第八电阻的另一端与外部设备连接;
所述第九电阻的一端连接至所述第八电阻和外部设备的连接点,所述第九电阻的另一端接地;
所述第三电容的一端连接至所述第八电阻和外部设备的连接点,所述第三电容的另一端接地。
在其中一个实施例中,所述电压防护电路包括:第十电阻以及第十一电阻;
所述第十电阻与所述第十一电阻并联,且一端与所述开关电路的输出端连接,另一端与所述负载连接。
在其中一个实施例中,所述浪涌防护电路包括:第四电容、第五电容以及瞬态二极管;
所述第四电容的一端与所述电压防护电路的输出端连接,所述第四电容的另一端通过所述第五电容接地;
所述瞬态二极管的一端与所述电压防护电路的输出端连接,所述瞬态二极管的另一端接地。
上述负载驱动电路包括限流电路、开关电路以及防护电路;限流电路与开关电路的输入端连接,限制负载驱动电路的输出电流,防止电路短路而烧毁;将开关电路的输出端与防护电路的输入端连接,防护电路的输出端与负载连接,根据开关电路的控制端接收到的外部控制信号生成驱动信号,经防护电路进行静电、浪涌防护,形成稳定的输出电压,最终传输至负载,实现负载的驱动。本申请负载驱动电路利用限流电路和防护电路,降低了元件和电路损坏风险,进而提高了负载驱动电路的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中负载驱动电路的整体结构图;
图2为一实施例中负载驱动电路的另一种整体结构图;
图3为一实施例中负载驱动电路的原理图。
附图标记说明:
100、限流电路;200、开关电路;300、防护电路;400、负载;500、检测电路;310、电压防护电路;320、浪涌防护电路;510、第一电压检测电路;520、第二电压检测电路。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
可以理解,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
相关技术中,集成化驱动芯片供应不稳定,为避免产品供应链断链风险,本领域技术人员利用供应稳定的分立元件搭建驱动电路,但在实际应用中,驱动电路存在元件和电路损坏风险,即驱动电路安全性低。为此,本申请提出一种负载驱动电路。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种负载驱动电路,包括:限流电路100、开关电路200以及防护电路300;
限流电路100与开关电路200的输入端连接;用于限制负载驱动电路的输出电流;
开关电路200的控制端接收外部控制信号,开关电路200的输出端与防护电路300的输入端连接,用于根据外部控制信号生成驱动信号;
防护电路300的输出端与负载400连接,将驱动信号传输至负载400,用于进行浪涌防护并限制负载驱动电路的输出电压。
其中,限流电路100的电源端与电源连接,为负载驱动电路提供驱动输入电压。
具体的,限流电路100的电源端与电源连接,限流电路100与开关电路200的输入端连接,通过限流电路100限制输出电流的大小,进而限制传输至开关电路200的输入端的电流大小,降低负载驱动电路损坏风险。
其中,开关电路200包括导通状态和关闭状态;外部控制信号电压范围为0V-3.3V;外部控制信号指电平信号,电平信号包括高电平信号和低电平信号;驱动信号包括驱动电压,驱动电压用于为负载400提供供电电源。
具体的,根据开关电路200的控制端接收的外部控制信号,即电平信号,也即高电平信号或低电平信号,控制开关电路200的状态,即控制开关电路200为导通状态或关闭状态,再经与开关电路200的输出端连接的防护电路300,生成驱动信号,即驱动电压,传输至负载400。示例的,当外部控制信号为高电平信号时,开关电路200为导通状态,此时,负载驱动电路中的电流经限流电路100传输至开关电路200,生成驱动信号,即驱动电压,驱动电压经防护电路300传输至负载400;当外部控制信号为低电平信号时,开关电路200为关闭状态,此时,负载驱动电路中的电流无法经限流电路100传输至开关电路200,以生成驱动信号,即驱动电压,进而没有电压传输至负载400。
具体的,防护电路300的输出端与负载400连接,当开关电路200为导通状态时,开关电路200生成驱动信号,此时,根据开关电路200生成的驱动信号,防护电路300限制负载驱动电路的输出电压,以使输出电压可以驱动负载400;当开关电路200的状态发生改变时,负载驱动电路中会产生脉冲和浪涌,此时,利用防护电路300进行静电、浪涌防护,减弱脉冲尖峰,使得负载驱动电路的输出端输出稳定的输出电压,传输至负载400,提高负载驱动电路的稳定性和安全性。
本实施例中,通过限流电路100限制输出电流大小以降低负载驱动电路损坏风险;通过开关电路200的控制端接收到的外部控制信号生成驱动信号,即驱动电压,再经防护电路300,以使负载驱动电路的输出端输出稳定的输出电压,提高了负载驱动电路稳定性和安全性。
在一个实施例中,参看图2,防护电路300包括:电压防护电路310以及浪涌防护电路320;
电压防护电路310的输入端与开关电路200的输出端连接,电压防护电路310的输出端与负载400连接;用于限制负载驱动电路的输出电压;
浪涌防护电路320连接至电压防护电路310的输出端;用于进行浪涌防护。
具体的,当开关电路200的控制端接收到的外部控制信号为高电平信号时,开关电路200生成驱动信号,即驱动电压,驱动电压经电压防护电路310进行分压得到输出电压;由于开关电路200的状态变化发生改变,负载驱动电路中可能存在脉冲和浪涌,因此,浪涌防护电路320会对负载驱动电路中存在的脉冲进行减弱,以得到稳定的输出电压传输至负载400。进一步,电压防护电路310还具有隔离作用,即将负载400和开关电路200进行隔离,避免开关电路200因负载400短路受到损坏。
本实施例中,利用电压防护电路310对驱动信号进行分压处理得到输出电压,并且避免了负载400发生短路给开关电路200带来损坏风险;利用浪涌防护电路320对负载驱动电路进行静电、浪涌防护,以得到稳定的输出电压;因此,本实施例中的防护电路300不仅提高了负载驱动电路的安全性,还提高了负载驱动电路的稳定性。
在一个实施例中,参看图2,负载驱动电路还包括检测电路500;检测电路500的输入端与防护电路300连接,检测电路500的输出端与外部设备连接;用于检测负载驱动电路的输出电压以及输出电流,并传输至外部设备。
优先地,检测电路500包括:第一电压检测电路510以及第二电压检测电路520;
第一电压检测电路510的输入端连接至电压防护电路310的输入端,第一电压检测电路510的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第一电压,并传输至外部设备;
第二电压检测电路520的输入端连接至电压防护电路310的输出端,第二电压检测电路520的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第二电压,并传输至外部设备。
其中,第一电压至少包括开关电路200生成的驱动信号,即驱动电压;第二电压至少包括驱动电压经电压防护电路310分压得到的输出电压;外部设备至少包括控制芯片。
具体的,第一电压检测电路510的输入端连接至电压防护电路310的输入端,通过与第一电压检测电路510的输出端连接的外部设备,即控制芯片,实时监测电压防护电路310的输入端的第一电压实际情况;第二电压检测电路520的输入端连接至电压防护电路310的输出端,通过与第二电压检测电路520的输出端连接的外部设备,即控制芯片,实时监测电压防护电路310的输出端的第二电压实际情况。进而,基于欧姆定律,通过第一电压和第二电压间接计算得出负载驱动电路的输出电流大小。
本实施例中,通过检测电路500实时监测负载驱动电路的工作状态,即输出电压和输出电流的实际情况,能够及时发现负载驱动电路潜在风险,进而提高了负载驱动电路的安全性。
在一个具体实施例中,参看图3,开关电路200包括第一三极管Q2、第二三极管Q3、第一电阻R5、第二电阻R6以及第三电阻R7;
第二三极管Q3的基极通过第二电阻R6接收外部控制信号IO_SIGN,第二三极管Q3的发射极接地,第二三极管Q3的集电极通过第一电阻R5连接至第一三极管Q2的基极;第三电阻R7连接至第二三极管Q3的基极与第二三极管Q3的发射极之间;
第一三极管Q2的集电极连接至防护电路300的输入端;第一三极管Q2的发射极连接至限流电路100。
优先地,第一三极管Q2为PNP型三极管,第二三极管Q3为NPN型三极管;外部控制信号IO_SIGN包括PWM信号,由外部控制芯片GPIO口输出,并且可以通过外部控制芯片调节PWM信号的频率和占空比,即调节高电平信号和低电平信号的切换频率,以及高电平信号和低电平信号的保持时间。
具体的,第二三极管Q3的基极通过第二电阻R6接收外部控制信号IO_SIGN,进而控制第一三极管Q2生成驱动信号。示例的,当外部控制信号IO_SIGN为高电平信号时,第二三极管Q3工作在饱和区,即第二三极管Q3的发射极和集电极导通,第一三极管Q2的基极经第一电阻R5连接到地,此时,第一三极管Q2工作在饱和区,即第一三极管Q2的发射极和集电极导通,限流电路100经第一三极管Q2的发射极和集电极,连接至防护电路300的输入端,此时,第一三极管Q2的集电极的电压,即驱动信号,也即驱动电压;当外部控制信号IO_SIGN为低电平信号时,第二三极管Q3为截至状态,即第二三极管Q3的发射极和集电极不导通,此时,第一三极管Q2为截至状态,即第一三极管Q2的发射极和集电极不导通,也即第一三极管Q2的发射极和集电极之间没有压降,进而限流电路100与防护电路300的输入端之间没有压降,此时负载驱动电路没有输出电压。
需要说明的是,第二三极管Q3的基极与外部控制信号IO_SIGN之间的第二电阻R6,作为限流电阻,用于防止电流过大损坏元件;第二三极管Q3的基极与第二三极管Q3的发射极之间的第三电阻R7,能够保证第二三极管Q3可靠的关断,避免第二三极管Q3的基极积累的电荷不能快速泄放,导致第二三极管Q3关断延迟的情况。
本实施例中,根据外部控制信号IO_SIGN的电平信号状态,控制开关电路200中第二三极管Q3和第一三极管Q2的工作状态,进而通过第一三极管Q2的集电极的电压状态,控制负载400工作或关闭状态,实现了负载驱动;并且通过设置第二电阻R6和第三电阻R7,提高了开关电路200的安全性和稳定性。
在一个具体实施例中,参看图3,限流电路100包括:第三三极管Q1、第四电阻R1、第五电阻R2以及第一电容C1;
第三三极管Q1的发射极与电源VS连接,第一三极管Q2的发射极通过第四电阻R1连接至电源VS;第三三极管Q1的集电极连接至第一三极管Q2的基极和第一电阻R5的连接点;第三三极管Q1的基极与第一三极管Q2的发射极连接;
第五电阻R2连接至第三三极管Q1的集电极与第一三极管Q2的发射极之间;
第一电容C1连接至第三三极管Q1的集电极与第一三极管Q2的发射极之间。
其中,第三三极管Q1具体钳位特性,钳位特性指当第三三极管Q1处于放大区和饱和区时,第三三极管Q1的基极和发射极之间电压保持不变,维持在0.7V左右;第三三极管Q1设有导通电压,导通电压为0.65V-0.75V,需要说明的是,第三三极管Q1的导通电压与型号、温度、电流相关。
其中,第四电阻R1为限流电阻,用于限制输出电流大小;第五电阻R2和第一电阻R5形成分压电路,用于保证第一三极管Q2能够可靠的关断;第一电容C1为滤波电容,用于过滤电路中存在的抖动信号;电源VS包括外部电源,电源VS的电压范围为9V-15V,用于给负载驱动电路提供供电电压。
具体的,第三三极管Q1的发射极与电源VS连接,第一三极管Q2的发射极通过第四电阻R1连接至电源VS,当外部控制信号IO_SIGN为高电平信号时,电源VS的输出电流经第四电阻R1,在第四电阻R1两端产生压降,随着电源VS的输出电流逐渐增大,第四电阻R1两端压降也逐渐增大,当第四电阻R1两端压降大于第三三极管Q1的导通电压时,第三三极管Q1为导通状态,再利用第三三极管Q1钳位特性,即第三三极管Q1的基极和发射极之间电压保持不变,使得第四电阻R1两端压降保持不变,进而使得流经第四电阻R1的电流保持不变,此时流经第四电阻R1的电流为负载驱动电路的输出限流值。可以理解的是,负载驱动电路的输出限流值与第四电阻R1的阻值相关,负载驱动电路的输出限流值等于第三三极管Q1的基极和发射极之间电压与第四电阻R1的比值;第四电阻R1的阻值可以根据实际情况进行调整,本实施例对第四电阻R1的阻值不做具体限定。
本实施例中,基于第三三极管Q1的钳位特性,以及置于第三三极管Q1的基极和发射极之间的第四电阻R1,得到负载驱动电路的输出限流值,实现了负载驱动电路的限流保护功能,进而提高了负载驱动电路的安全性。
在一个具体实施例中,参看图3,第一电压检测电路510包括:第六电阻R8、第七电阻R9以及第二电容C2;
第六电阻R8的一端连接至电压防护电路310的输入端,第六电阻R8的另一端与外部设备连接;
第七电阻R9的一端连接至第六电阻R8和外部设备的连接点,第七电阻R9的另一端接地;
第二电容C2的一端连接至第六电阻R8和外部设备的连接点,第二电容C2的另一端接地。
其中,第六电阻R8和第七电阻R9构成一个分压电路;第二电容C2为滤波电容,用于增加电压检测的稳定性;外部设备至少包括控制芯片。
具体的,第六电阻R8的一端连接至电压防护电路310的输入端,第六电阻R8的另一端与外部设备连接,即第一电压检测电路510的输入端与电压防护电路310的输入端连接,第一电压检测电路510的输出端FAULT_1与控制芯片连接,通过实时监测第一电压检测电路510的输出端FAULT_1的电压,确定电压防护电路310的输入端的第一电压实际情况,即第一三极管Q2的集电极的电压实际情况。
本实施例中,通过实时监测第一电压检测电路510的输出端FAULT_1的电压,实现第一三极管Q2的集电极的电压诊断,进而能够及时发现负载驱动电路存在的潜在风险;利用第二电容C2,确保第一电压检测电路510的输出端FAULT_1电压的稳定性,防止错误诊断,提高了第一电压检测电路510的准确性。
在一个具体实施例中,参看图3,第二电压检测电路520包括:第八电阻R10、第九电阻R11以及第三电容C3;
第八电阻R10的一端连接至电压防护电路310的输出端,第八电阻R10的另一端与外部设备连接;
第九电阻R11的一端连接至第八电阻R10和外部设备的连接点,第九电阻R11的另一端接地;
第三电容C3的一端连接至第八电阻R10和外部设备的连接点,第三电容C3的另一端接地。
其中,第八电阻R10和第九电阻R11构成一个分压电路;第三电容C3为滤波电容,用于增加电压检测的稳定性。
具体的,第八电阻R10的一端连接至电压防护电路310的输出端,第八电阻R10的另一端与外部设备连接,即第二电压检测电路520的输入端与电压防护电路310的输出端连接,第二电压检测电路520的输出端FAULT_2与控制芯片连接,通过实时监测第二电压检测电路520的输出端FAULT_2的电压,确定负载驱动电路的输出端HS_OUT电压的实际情况。
本实施例中,通过实时监测第二电压检测电路520的输出端FAULT_2的电压,实现负载驱动电路的输出端HS_OUT电压的诊断,进而能够及时发现负载驱动电路存在的潜在风险;利用第三电容C3,确保第二电压检测电路520的输出端FAULT_2电压的稳定性,防止错误诊断,提高了第二电压检测电路520的准确性。
在一个具体实施例中,电压防护电路310包括:第十电阻R3以及第十一电阻R4;
第十电阻R3与第十一电阻R4并联,且一端与开关电路200的输出端连接,另一端与负载400连接。
具体的,限流电路100的电源端连接电源VS,优选地,电源VS的电压范围为9V-16V;当开关电路200的控制端接收到的外部控制信号为高电平信号时,开关电路200生成驱动信号,即驱动电压,驱动电压经第十电阻R3以及第十一电阻R4进行分压得到输出电压,此时,输出电压范围即负载驱动电路的输出端HS_OUT的电压范围为8.5V-15.5V。
具体的,当负载驱动电路的输出端HS_OUT发生短路时,利用第十电阻R3以及第十一电阻R4,能够分担第一三极管Q2的发射极和集电极之间电压,避免第一三极管Q2的发射极和集电极之间电压近似等于电源VS的电压,导致第一三极管Q2的耗散功耗增大的情况;并且,将第十电阻R3和第十一电阻R4并联连接,能够满足电阻的功率要求。
具体的,根据欧姆定律,通过第十电阻R3、第十一电阻R4、第一电压检测电路510的输出端FAULT_1的电压以及第二电压检测电路520的输出端FAULT_2的电压,能够间接计算得到负载驱动电路的输出电流实际情况,实现负载驱动电路输出电流的诊断。
本实施例中,通过电压防护电路310,第一方面能够将开关电路200生成的驱动信号进行分压处理得到输出电压,进而实现负载400的驱动;第二方面,在负载驱动电路的输出端HS_OUT发生短路时,能够降低第一三极管Q2的耗散功耗,增加输出电流的稳定性;第三方面,基于欧姆定律,能够间接实现负载驱动电路的输出电流的诊断,提高负载驱动电路的安全性。
在一个具体实施例中,参看图3,浪涌防护电路320包括:第四电容C4、第五电容C5以及瞬态二极管TVS1;
第四电容C4的一端与电压防护电路310的输出端连接,第四电容C4的另一端通过第五电容C5接地;
瞬态二极管TVS1的一端与电压防护电路310的输出端连接,瞬态二极管TVS1的另一端接地。
具体的,当开关电路200的控制端接收到的外部控制信号为高电平信号时,开关电路200生成驱动信号,即驱动电压,驱动电压经电压防护电路310进行分压得到输出电压;由于开关电路200的状态变化发生改变,负载驱动电路中可能存在脉冲和浪涌,因此,利用第四电容C4、第五电容C5以及瞬态二极管TVS1能够对输出电压中存在的脉冲进行减弱,以得到稳定的输出电压,经负载驱动电路的输出端HS_OUT传输至负载400,实现负载400的稳定驱动。
本实施例中,将第四电容C4、第五电容C5以及瞬态二极管TVS1放置在在负载驱动电路的输出端HS_OUT位置,能够提升负载驱动电路对静电、浪涌的防护能力,进而提高了负载驱动电路的稳定性和抗干扰能力。
上述负载驱动电路,第一方面,通过限流电路100实现了负载驱动电路的限流保护功能,能够降低负载驱动电路中元件受损风险;第二方面,通过电压防护电路310和浪涌防护电路320,对开关电路200生成的驱动信号进行分压处理和静电、浪涌防护,以使负载驱动电路的输出端输出稳定的输出电压传输至负载400,提高了负载驱动电路的稳定性和抗干扰能力;第三方面,通过检测电路500,实现了负载驱动电路的实时监测和诊断,能够及时发现负载驱动电路中存在的潜在风险,进而提高了负载驱动电路的安全性。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
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本申请范围的限制。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)
1.一种负载驱动电路,其特征在于,包括:所述负载驱动电路包括:限流电路、开关电路以及防护电路;
所述限流电路与所述开关电路的输入端连接;用于限制所述负载驱动电路的输出电流;
所述开关电路的控制端接收外部控制信号,所述开关电路的输出端与所述防护电路的输入端连接,用于根据所述外部控制信号生成驱动信号;
所述防护电路的输出端与负载连接,将所述驱动信号传输至负载,用于进行浪涌防护并限制所述负载驱动电路的输出电压。
2.根据权利要求1所述的负载驱动电路,其特征在于,所述防护电路包括:电压防护电路以及浪涌防护电路;
所述电压防护电路的输入端与所述开关电路的输出端连接,所述电压防护电路的输出端与所述负载连接;用于限制所述负载驱动电路的输出电压;
所述浪涌防护电路连接至所述电压防护电路的输出端;用于进行浪涌防护。
3.根据权利要求2所述的负载驱动电路,其特征在于,所述负载驱动电路还包括检测电路;
所述检测电路的输入端与所述防护电路连接,所述检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测所述负载驱动电路的输出电压以及输出电流,并传输至外部设备。
4.根据权利要求3所述的负载驱动电路,其特征在于,所述检测电路包括:第一电压检测电路以及第二电压检测电路;
所述第一电压检测电路的输入端连接至所述电压防护电路的输入端,所述第一电压检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第一电压,并传输至外部设备;
所述第二电压检测电路的输入端连接至所述电压防护电路的输出端,所述第二电压检测电路的输出端与外部设备连接;用于检测当前连接点的第二电压,并传输至外部设备。
5.根据权利要求1所述的负载驱动电路,其特征在于,所述开关电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻;
所述第二三极管的基极通过所述第二电阻接收外部控制信号,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极通过所述第一电阻连接至所述第一三极管的基极;所述第三电阻连接至所述第二三极管的基极与第二三极管的发射极之间;
所述第一三极管的集电极连接至所述防护电路的输入端;所述第一三极管的发射极连接至所述限流电路。
6.根据权利要求5所述的负载驱动电路,其特征在于,所述限流电路包括:第三三极管、第四电阻、第五电阻以及第一电容;
所述第三三极管的发射极与电源连接,所述第一三极管的发射极通过所述第四电阻连接至电源;所述第三三极管的集电极连接至所述第一三极管的基极和第一电阻的连接点;所述第三三极管的基极与所述第一三极管的发射极连接;
所述第五电阻连接至所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极之间;
所述第一电容连接至所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极之间。
7.根据权利要求4所述的负载驱动电路,其特征在于,所述第一电压检测电路包括:第六电阻、第七电阻以及第二电容;
所述第六电阻的一端连接至所述电压防护电路的输入端,所述第六电阻的另一端与外部设备连接;
所述第七电阻的一端连接至所述第六电阻和外部设备的连接点,所述第七电阻的另一端接地;
所述第二电容的一端连接至所述第六电阻和外部设备的连接点,所述第二电容的另一端接地。
8.根据权利要求4所述的负载驱动电路,其特征在于,所述第二电压检测电路包括:第八电阻、第九电阻以及第三电容;
所述第八电阻的一端连接至所述电压防护电路的输出端,所述第八电阻的另一端与外部设备连接;
所述第九电阻的一端连接至所述第八电阻和外部设备的连接点,所述第九电阻的另一端接地;
所述第三电容的一端连接至所述第八电阻和外部设备的连接点,所述第三电容的另一端接地。
9.根据权利要求3所述的负载驱动电路,其特征在于,所述电压防护电路包括:第十电阻以及第十一电阻;
所述第十电阻与所述第十一电阻并联,且一端与所述开关电路的输出端连接,另一端与所述负载连接。
10.根据权利要求3所述的负载驱动电路,其特征在于,所述浪涌防护电路包括:第四电容、第五电容以及瞬态二极管;
所述第四电容的一端与所述电压防护电路的输出端连接,所述第四电容的另一端通过所述第五电容接地;
所述瞬态二极管的一端与所述电压防护电路的输出端连接,所述瞬态二极管的另一端接地。
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