CN220915267U - 电路结构、电源设备以及电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电路结构、电源设备及电缆，电路结构包括MOS管开关电路、压差触发电路以及主控电路，其中，MOS管开关电路包括多个MOS管，多个MOS管并联设置，压差触发电路与MOS管开关电路连接，压差触发电路用于检测MOS管开关电路两端的电压差，并在检测的电压差大于预设电压时，输出触发信号，主控电路用于根据触发信号确定MOS管开关电路的工作状态。在本实用新型的电路结构中，在MOS管开关电路中存在不良MOS管的情况下，压差触发电路检测的电压大于预设电压并输出触发信号，主控电路能够根据触发信号确定MOS管开关电路中存在不良MOS管，这就解决了MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测的问题。

Description

电路结构、电源设备以及电缆

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体而言，涉及到一种电路结构、电源设备以及电缆。

背景技术

在相关技术中，多个MOS管并联使用的结构中，在其中一个或者几个MOS管坏了，而其它MOS管能够正常工作的情况下，MOS管并联结构依然能够工作，表面上并不影响电路工作。这样会导致MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种电路结构、电源设备以及电缆。

本实用新型实施方式提供的电路结构包括MOS管开关电路、压差触发电路以及主控电路，其中，所述MOS管开关电路包括多个MOS管，多个所述MOS管并联设置；所述压差触发电路与所述MOS管开关电路连接，所述压差触发电路用于检测所述MOS管开关电路两端的电压差，并在检测的电压差大于预设电压时，输出触发信号；所述主控电路用于根据所述触发信号确定所述MOS管开关电路的工作状态。

在某些实施方式中，所述压差触发电路包括第一开关管，所述第一开关管用于在所述压差触发电路检测的电压差大于所述预设电压时导通，使得所述压差触发电路输出所述触发信号。

在某些实施方式中，所述第一开关管为三极管，所述三极管的基极与所述MOS管开关电路的一端连接，所述第三极管的发射极与所述MOS管开关电路的另一端连接，所述压差触发电路检测的电压差为所述三极管基极与发射极的电压差。

在某些实施方式中，所述主控电路还用于在所述压差触发电路输出所述触发信号时，控制所述MOS管开关电路关断。

在某些实施方式中，在所述压差触发电路检测的电压差小于所述预设电压，所述压差触发电路不输出所述触发信号时，所述主控电路还用于控制所述MOS管开关电路导通。

在某些实施方式中，所述电路结构还包括第二开关管，所述主控电路还用于控制所述第二开关管的导通或关断，以控制所述MOS管开关电路导通或关断。

在某些实施方式中，所述第二开关管用于控制多个所述MOS管接入的驱动电压，以控制多个所述MOS管导通或关断。

在某些实施方式中，所述电路结构还包括电源连接端以及输出端，所述电源连接端用于连接电源电压，所述MOS管开关电路用于控制所述电源连接端与所述输出端的连通或关断。

在某些实施方式中，所述电源连接端用于连接储能组，所述输出端用于连接目标供电系统，所述目标供电系统包括启动机和汽车电池中的至少一者。

在某些实施方式中，所述输出端包括交流输出端、直流输出端、USB端口、点烟器输出端中的至少一种。

本实用新型实施方式提供一种电源设备，所述电源设备包括壳体和上述任意一种实施方式的电路结构，所述电路结构设置在所述壳体内。

本实用新型实施方式提供一种线缆，所述线缆包括壳体和上述任意一种实施方式的电路结构，所述电路结构设置在所述壳体内，所述输出口包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和所述第二夹具用于连接目标供电系统；所述线缆还包括可插拔接口，所述可插拔接口用于可插拔连接储能组。

在某些实施方式中，所述线缆还包括可插拔接口，所述可插拔接口用于可插拔连接储能组。

本实用新型实施方式的电路结构、电源设备以及电缆中，MOS管开关电路包括的多个MOS管并联设置。压差触发电路能够检测MOS管开关电路两端的电压，在MOS管开关电路存在不良MOS管的时候，每一个MOS管两端的电压差会大于预设电压，因此在检测的电压差大于预设电压时，可以认为MOS管并联结构中存在不良MOS管，压差触发电路输出触发信号。在压差触发电路输出触发信号时，主控电路可以确定MOS管开关电路中存在不良MOS管。如此，压差触发电路和主控电路能够通过检测MOS管两端的电压差确定MOS管并联结构中是否存在不良MOS管，这就解决了MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测的问题。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的电路结构的示意图；

图2是本实用新型实施方式的电路结构的电路示意图；

图3是本实用新型实施方式的电路结构的电路示意图；

图4是本实用新型实施方式的电路结构的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述的实施方式在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在相关技术领域中，多个MOS管并联使用的结构中，在其中一个或者几个MOS管坏了，而其它MOS管能够正常工作的情况下，MOS管并联结构依然能够工作，表面上并不影响电路工作。这样会导致MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测。在MOS管并联结构存在不良MOS管并且MOS管并联结构继续工作的情况下，正常的MOS管将承担着更大的电流，不良MOS管的内阻变大，会使得电路快速升温，发热严重，存在烧坏电路板的风险。

请参阅图1，本实用新型实施方式提供一种电路结构100，包括MOS管开关电路10、压差触发电路20以及主控电路30，其中，MOS管开关电路10包括多个MOS管，多个MOS管并联设置，压差触发电路20与MOS管开关电路10连接，压差触发电路20用于检测MOS管开关电路10两端的电压差，并在检测的电压差大于预设电压时，输出触发信号，主控电路30用于根据触发信号确定MOS管开关电路10的工作状态。

具体地，MOS管开关电路10包括多个MOS管，多个MOS管并联设置。在MOS管开关电路10存在不良MOS管的情况下，不良MOS管的内阻变大会导致整组MOS管的内阻变大，因此在电流通过MOS管开关电路10，MOS管开关电路10的两端会产生更加大的电压差。压差触发电路20能够检测MOS管开关电路10两端的电压，在检测到MOS管开关电路10的电压大于预设电压时，可以认为MOS管开关电路10存在不良MOS管，压差触发电路20输出触发信号。在压差触发电路20输出触发信号时，主控电路30可以识别触发信号，并确定MOS管开关电路10中存在不良MOS管。

如此，在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，压差触发电路20检测到电压大于预设电压并输出触发信号，主控电路30能够根据触发信号确定MOS管开关电路10中存在不良MOS管，这就解决了MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测的问题。并且在检测到不良MOS管后，可以及时对电路中的不良元器件进行更换，这就避免由于不良MOS管存在导致电路板烧坏的情况。

请参阅图2，在某些实施方式中，压差触发电路20包括第一开关管，第一开关管用于在压差触发电路20检测的电压差大于预设电压时导通，使得压差触发电路20输出触发信号。

具体地，第一开关管可以是图2中的三极管Q8，压差触发电路20可以通过OVP端输出触发信号，B+端接入高电平，BMS_SG端接低电平。在压差触发电路20检测的电压差大于预设电压的时候，三极管Q8导通，高电平通过B+端接入三极管Q9的基极使得三极管Q9导通，三极管Q9导通时OVP端通过BMS_SG端接低电平，压差触发电路20通过OVP端输出触发信号(例如为低电平)。主控电路30可以是图2中的控制器U2，OVP端输出触发信号至控制器U2，U2在OVP端识别到触发信号时，可以确定MOS管开关电路10存在不良MOS管。

如此，在第一开关管导通的时候，压差触发电路20输出触发信号。

在某些实施方式中，第一开关管为三极管，三极管的基极与MOS管开关电路10的一端连接，三极管的发射极与MOS管开关电路10的另一端连接，压差触发电路20检测的电压差为三极管基极与发射极的电压差。

具体地，MOS管开关电路10可以包括图3中的MOS管Q1-Q6，MOS管Q1-Q6并联设置，MOS管开关电路10的两端可以连接图3中的B+端以及OUT端，第一开关管可以是图2中的三极管Q8，三极管Q8的基极通过电阻R10与OUT端连接，三极管Q8的发射极与B+端连接。在MOS管两端电压差大于预设电压时，即，B+端与OUT端的电压差大于预设电压，三极管Q8发射极和基极接入的电压能够使得三极管Q8导通，在三极管Q8导通时，压差触发电路20通过OVP端输出触发信号。OVP端输出触发信号至控制器U2，U2在OVP端识别到触发信号时，可以确定MOS管开关电路10存在不良MOS管。

如此，在MOS管两端电压差大于预设电压时，第一开关管能够导通，在第一开关管在导通的时候，压差触发电路20输出触发信号。

参照图4，在某些实施方式中，主控电路30还用于在压差触发电路20输出触发信号时，控制MOS管开关电路10关断。

具体地，在压差触发电路20输出触发信号时，图2中的控制器U2能够通过OVP端识别到触发信号，并在识别到触发信号后通过MOS_EN端输出控制信号，来控制MOS管开关电路10关断。在控制器U2识别到触发信号时，可以认为MOS管开关电路10存在不良MOS管，此时触发信号能够触发控制器U2对MOS管开关电路10的保护功能，控制MOS管开关电路10关断，不让MOS管开关电路10继续工作，这样避免了MOS管开关电路10由于不良MOS管的存在而出现电路板发热和烧坏的情况。

如此，主控电路30在识别到触发信号后能够及时控制MOS管开关电路10关断，避免了MOS管开关电路10由于不良MOS管的存在而出现电路板发热和烧坏的情况。

在某些实施方式中，在压差触发电路20检测的电压差小于预设电压，压差触发电路20不输出触发信号时，主控电路30还用于控制MOS管开关电路10导通。

具体地，在MOS管开关电路10两端电压差小于预设电压时，图3中的B+端与OUT端的电压差小于预设电压，图2中的三极管Q8发射极和基极接入的电压使得三极管Q8截止，在三极管Q8截止时，三极管Q9的基极接入低电平，三极管Q9截止。在三极管Q9截止的情况下，OVP端通过电阻R11接入BMS_5V端，OVP端输出高电平。控制器U2通过OVP端识别到高电平，认为MOS管开关电路10中不存在不良MOS管，通过MOS_EN端输出控制信号，控制MOS管开关电路10导通。

如此，在压差触发电路20检测的电压小于预设电压时不输出触发信号，主控电路30能够控制MOS管开关电路10继续工作。

在某些实施方式中，电路结构100还包括第二开关管，主控电路30还用于控制第二开关管的导通或关断，以控制MOS管开关电路10导通或关断。

具体地，第二开关管可以是图3中的三极管Q7，控制器U2通过MOS_EN端输出控制信号接入三极管Q7的基极。在控制器U2需要控制MOS管开关电路导通的时候，控制器U2通过MOS_EN端输出高电平使得三极管Q7导通，在三极管Q7导通时，MOS管开关电路导通。在MOS管开关电路导通的情况下，如果MOS管开关电路存在不良MOS管，MOS管开关电路两端的电压大于预设电压，B+端与OUT端的电压差大于预设电压，控制器U2能够识别到触发信号。在控制器U2识别到触发信号时，通过MOS_EN端输出低电平使得三极管Q7关断，MOS管开关电路10关断，在MOS管开关电路中存在不良MOS管的时候，MOS管开关电路不能够继续导通工作，减小了电路板发热和烧坏的风险。

如此，主控电路30能够通过控制第二开关管的导通或关断，以控制MOS管开关电路10导通或关断。在MOS管开关电路中存在不良MOS管的时候，主控电路能够控制MOS管开关电路停止导通，减小了电路板发热和烧坏的风险。

在某些实施方式中，第二开关管用于控制多个MOS管接入的驱动电压，以控制多个MOS管导通或关断。

具体地，MOS管开关电路10可以包括图3中的MOS管Q1-Q6，MOS管Q1-Q6的栅极用于接入驱动电压。MOS管Q1-Q6均为NMOS管，在第二开关管导通的时候，MOS管Q1-Q6的栅极通过电阻R6接入接地端，MOS管的栅极电压相对于源极电压足够小，MOS管Q1-Q6能够导通，MOS管Q1-Q6的栅极与三极管Q7的集电极连接。在三极管Q7导通的时候，三极管Q7的集电极接地，MOS管Q1-Q6的栅极接入足够低的电压，MOS管Q1-Q6均导通，MOS管开关电路导通。在三极管Q7关断的时候，三极管Q7的集电极通过电阻R9与B+连接端连接，B+连接端接入高电平，使得MOS管Q1-Q6的栅极接入的电压被拉高，使得MOS管Q1-Q6关断，此时MOS管Q1-Q6均关断，MOS管开关电路关断。

如此，第二开关管能够通过控制多个MOS管接入的驱动电压，以控制多个MOS管导通或关断，进而控制MOS管开关电路10导通或关断。

在某些实施方式中，电路结构100还包括电源连接端以及输出端60，电源连接端用于连接电源电压，MOS管开关电路10用于控制电源连接端与输出端60的连通或关断。

具体地，电源连接端可以是图3中连接器J2和连接器J3，连接器J2用于连接电源电压的正极B+端，连接器J3用于连接电源电压的负极B-端。输出端60可以是连接器J1和连接器J4，连接器J1为输出端60的正极，连接器J4为输出端60的负极。连接器J1通过OUT端连接MOS管开关电路10，连接器J2通过B+端连接MOS管开关电路10。输出端60可以接入外部负载，在MOS管开关电路10导通时，电源连接端与输出端60连通，接入的电源电压能够通过输出端60给外部负载供电。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，控制器U2能够控制MOS管开关电路10断开，控制电源连接端不对输出端60输出电压，避免MOS管开关电路10损坏。

如此，MOS管开关电路10能够控制电源连接端与输出端60的连通或关断，以控制输出端60对外输出的电压。

在某些实施方式中，输出端60用于连接目标供电系统，目标供电系统包括启动机和汽车电池中的至少一者。

具体地，输出端60用于连接目标供电系统，在MOS管开关电路10导通时，储能组50对目标供电系统供电。在目标供电系统为启动机或汽车电池时，储能组50对汽车的各个模块供电。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，MOS管开关电路10关断，储能组50不能够对汽车进行供电。

如此，MOS管开关电路10能够应用于对汽车供电的启动电源。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，储能组50不能够对汽车进行供电，避免了在供电过程中电路烧坏，保证了用电安全。

参照图4，电路结构100还包括稳压电路40，储能组50能够接入稳压电路40，输出稳定的电压对主控电路30供电。

具体地，稳压电路40可以包括图3中的稳压芯片U1，稳压芯片U1通过B+端接入储能组50的电压，再通过BMS_5V输出稳定的电压。

如此，稳压电路40能够提供稳定的电压给主控电路30供电。

在某些实施方式中，输出端包括交流输出端、直流输出端、USB端口、点烟器输出端中的至少一种。

具体地，输出端可以用于连接其他的外部户外设备，来使得储能组50可以对其他户外设备进行供电或者充电。输出端可以包括交流输出端，在交流输出端接入交流用电设备的时候，储能组50通过交流输出端输出交流电对交流用电设备供电或者充电。输出端也可以包括USB端口，USB端口可以用于接入一些计算机设备，储能组50可以通过USB端口对一些计算机设备供电或者充电。输出端还可以包括点烟器输出端，储能组50可以通过点烟器输出端对车辆供电或者充电。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，MOS管开关电路10关断，储能组50不能够对汽车进行供电。

如此，MOS管开关电路10能够应用于对充电设备和供电设备中。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，储能组50不能够通过输出端对接入的负载进行供电，避免了在供电过程中电路烧坏，保证了用电安全。

本实用新型实施方式提供一种电源设备，电源设备包括壳体和上述任意一种实施方式的电路结构100，电路结构100设置在壳体内。

具体地，电源设备包括汽车启动电源，电源设备的输出端包括交流输出端、直流输出端、USB端口、点烟器输出端中的至少一种。在MOS管开关电路10存在不良MOS管时，主控电路30能够及时检测到，并且控制MOS管开关电路10不能够导通，电源设备不能够对汽车提供电能。

如此，电源设备使用了上述任意一种实施方式的电路结构100，电路结构100中的MOS管开关电路10存在不良MOS管时，电源设备不能够对汽车提供电能。这就避免了电源设备在对外供电时内部的电路结构100烧坏，保证了在汽车启动过程中的用电安全。

本实用新型实施方式提供一种线缆，线缆包括壳体和上述任意一种实施方式的电路结构100，电路结构100设置在壳体内，输出口包括第一夹具和第二夹具，第一夹具和第二夹具用于连接目标供电系统。

具体地，在汽车进行打火启动时，电能由储能组50通过线缆传输至目标供电系统。

如此，通过使用线缆可以完成汽车的打火启动，并且线缆通过使用上述任意一种实施方式的电路结构100，电路结构100中的MOS管开关电路10存在不良MOS管时，主控电路30能够及时检测到，并且控制MOS管开关电路10不能够导通，这就避免了电源设备在对外供电时内部的电路结构100烧坏，进而提高了线缆的安全性。

在某些实施方式中，线缆还包括可插拔接口，可插拔接口用于可插拔连接储能组。

具体地，在汽车进行打火启动时，电能由储能组通过线缆传输至目标供电系统。

如此，通过使用储能组结合线缆可以完成汽车的打火启动，并且线缆通过使用上述任意一种实施方式的电路结构100，可以实现电路结构100中的MOS管开关电路10存在不良MOS管时控制储能组停止对目标供电系统供电，可以节约能量。

本实用新型实施方式的电路结构100、电源设备以及电缆中，MOS管开关电路10包括的多个MOS管并联设置。压差触发电路20能够检测MOS管开关电路10两端的电压，在MOS管开关电路10存在不良MOS管的时候，每一个MOS管两端的电压差会大于预设电压，因此在检测的电压差大于预设电压时，可以认为MOS管并联结构中存在不良MOS管，压差触发电路20输出触发信号。在压差触发电路20输出触发信号时，主控电路30可以确定MOS管开关电路10中存在不良MOS管。如此，压差触发电路20和主控电路30能够通过检测MOS管两端的电压差确定MOS管并联结构中是否存在不良MOS管，这就解决了MOS管并联结构中的不良MOS管难以被发现和检测的问题。并且在检测到不良MOS管后，可以及时对电路中的不良元器件进行更换，这就避免由于不良MOS管存在导致电路板烧坏的情况。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“连接”应做广义理解，例如，可以包括固定连接，也可以包括可拆卸连接，或一体地连接；可以包括直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以包括两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种电路结构，其特征在于，所述电路结构包括：

MOS管开关电路，所述MOS管开关电路包括多个MOS管，多个所述MOS管并联设置；

压差触发电路，所述压差触发电路与所述MOS管开关电路连接，所述压差触发电路用于检测所述MOS管开关电路两端的电压差，并在检测的电压差大于预设电压时，输出触发信号；

主控电路，所述主控电路用于根据所述触发信号确定所述MOS管开关电路的工作状态。

2.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述压差触发电路包括第一开关管，所述第一开关管用于在所述压差触发电路检测的电压差大于所述预设电压时导通，使得所述压差触发电路输出所述触发信号。

3.根据权利要求2所述的电路结构，其特征在于，所述第一开关管为三极管，所述三极管的基极与所述MOS管开关电路的一端连接，所述三极管的发射极与所述MOS管开关电路的另一端连接，所述压差触发电路检测的电压差为所述三极管基极与发射极的电压差。

4.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述主控电路还用于在所述压差触发电路输出所述触发信号时，控制所述MOS管开关电路关断。

5.根据权利要求4所述的电路结构，其特征在于，在所述压差触发电路检测的电压差小于所述预设电压，所述压差触发电路不输出所述触发信号时，所述主控电路还用于控制所述MOS管开关电路导通。

6.根据权利要求5所述的电路结构，其特征在于，所述电路结构还包括第二开关管，所述主控电路还用于控制所述第二开关管的导通或关断，以控制所述MOS管开关电路导通或关断。

7.根据权利要求6所述的电路结构，其特征在于，所述第二开关管用于控制多个所述MOS管接入的驱动电压，以控制多个所述MOS管导通或关断。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电路结构，其特征在于，所述电路结构还包括电源连接端以及输出端，所述电源连接端用于连接电源电压，所述MOS管开关电路用于控制所述电源连接端与所述输出端的连通或关断。

9.根据权利要求8所述的电路结构，所述电源连接端用于连接储能组，所述输出端用于连接目标供电系统，所述目标供电系统包括启动机和汽车电池中的至少一者。

10.根据权利要求8所述的电路结构，所述输出端包括交流输出端、直流输出端、USB端口、点烟器输出端中的至少一种。

11.一种电源设备，其特征在于，所述电源设备包括壳体以及权利要求1-10任一项所述的电路结构，所述电路结构设置在所述壳体内。

12.一种线缆，其特征在于，所述线缆包括壳体和权利要求1-10任一项所述的电路结构，所述电路结构设置在所述壳体内，所述输出端包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和所述第二夹具用于连接目标供电系统。

13.根据权利要求12所述的线缆，所述线缆还包括可插拔接口，所述可插拔接口用于可插拔连接储能组。