CN221010090U - 高边驱动电路、控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高边驱动电路技术领域，公开了高边驱动电路、控制器及车辆。该高边驱动电路包括驱动模块、控制模块及保护模块，驱动模块用于连通第一电源与负载，驱动模块包括第一开关器件，驱动模块用于在第一开关器件处于导通的状态下为负载供电；控制模块与驱动模块连接，控制模块用于控制第一开关器件导通或关断，控制模块包括第二开关器件，控制模块用于在第二开关器件处于导通的状态下控制第一开关器件导通；保护模块与驱动模块连接，保护模块包括第三开关器件，第三开关器件用于在驱动模块的输出端短地的情况下导通，处于导通状态下的第三开关器件用于控制第一开关器件关断。本实用新型的高边驱动电路结构更为精简，可靠性更强。

Description

高边驱动电路、控制器及车辆

技术领域

本实用新型涉及高边驱动电路技术领域，具体涉及高边驱动电路、控制器及车辆。

背景技术

高边驱动(HSD，High Side Drive)技术是指直接在负载前通过闭合电源线上的开关的方式驱动负载，相关技术中可基于三极管或NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)管搭建高边驱动电路。

基于三极管搭建的高边驱动电路，其过流能力较弱，而且发生短地故障时易损坏电路。基于NMOS管搭建的高边驱动电路，虽然能明显提高过流能力，但占用PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)空间比较大，而且其电路结构较复杂。因此，现有的高边驱动电路存在电路结构复杂、易受到短地故障影响等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高边驱动电路、控制器及车辆，以解决相关技术存在的高边驱动电路结构复杂和易受到短地故障影响等问题。

第一方面，本实用新型提供了一种高边驱动电路，该高边驱动电路包括：

驱动模块，用于连通第一电源与负载；驱动模块包括第一开关器件，驱动模块用于在第一开关器件处于导通的状态下为负载供电；

控制模块，与驱动模块连接；控制模块用于控制第一开关器件导通或关断；控制模块包括第二开关器件，控制模块用于在第二开关器件处于导通的状态下控制第一开关器件导通；

保护模块，与驱动模块连接；保护模块包括第三开关器件，第三开关器件用于在驱动模块的输出端短地的情况下导通，处于导通状态下的第三开关器件用于控制第一开关器件关断。

本实用新型基于驱动模块、控制模块、保护模块达到优化高边驱动电路的结构等目的，并通过控制模块可靠地控制驱动模块工作，通过高边驱动电路的驱动模块为负载供电的过程中，即HSD正常运行的过程中，本实用新型还能够通过保护模块对驱动模块和整个高边驱动电路进行保护，有效地防止因输出端短地故障而烧毁器件或电路的问题。可见本实用新型提供的高边驱动电路具有电路结构更为精简的优点，可靠性更强，鲁棒性更好。

在一种可选的实施方式中，高边驱动电路还包括：

诊断模块，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管及第一电容；驱动模块的输出端与第二电源之间串联有第一电阻，驱动模块的输出端与地之间依次地串联有第二电阻和第三电阻。

第一二极管正向串联于第二电源与第一电阻之间。

第一电容与第三电阻并联。

在第一电阻的保护下，基于第二电阻及第三电阻实现分压的目的，在驱动模块的输出端出现短电源、短地或开路故障，会引起第二电阻与第三电阻之间的连接点的电压发生变化，通过检测该连接点的电压，实现故障诊断目的。

本实用新型的第一二极管起到防反的作用，保护第二电源和整个电路。

通过第一电容，本实用新型能够提高第二电阻与第三电阻之间的连接点的电压采集的准确性和可靠性。

在一种可选的实施方式中，高边驱动电路还包括：

微控制器，包括使能端和输入端，使能端与第二开关器件连接；

使能端用于发出使能信号，使能信号用于驱动第二开关器件导通；

输入端连接于第二电阻与第三电阻之间的连接点上，且输入端用于采集电压信号；

微控制器，用于在驱动第一开关器件导通前，根据电压信号判断驱动模块的输出端是否短电源或是否开路或是否短地。

本实用新型还能够通过微控制器控制第二开关器件导通，通过微控制器在驱动第一开关器件导通前采集第二电阻与第三电阻之间的连接点的电压，从而判断驱动模块的输出端是否短电源或是否开路或是否短地。

在一种可选的实施方式中，驱动模块还包括第二二极管；

第二二极管正向串联于第一电源与第一开关器件之间；

第一开关器件包括第一连接端、第二连接端及第一控制端，第一连接端与第二二极管连接，第二连接端作为驱动模块的输出端，第一控制端与第二开关器件连接。

本实用新型通过第二二极管能够避免电流流向第一电源的情况发生，实现防反接功能，提高了电路的可靠性。

在一种可选的实施方式中，控制模块还包括第四电阻；

第二开关器件包括第三连接端、第四连接端及第二控制端，第三连接端与第一控制端之间串联有第四电阻，第二控制端用于接入使第二开关器件导通的使能信号，第四连接端接地。

基于上述的控制模块的电路结构设计，通过第四电阻的限流作用，本实用新型的控制模块能够更可靠地控制驱动模块。

在一种可选的实施方式中，保护模块还包括第三二极管、第二电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及稳压管；

第三二极管的正极与第二连接端连接，第三二极管的负极与第一连接端之间串联有第二电容；

第三开关器件包括第五连接端、第六连接端及第三控制端，第三二极管的负极还与第三控制端之间串联有第五电阻，第六电阻的两端分别连接第五连接端和第三控制端；

第五连接端与第一连接端连接，第六连接端与第一控制端连接，第六连接端与第一控制端之间的连接点与第四电阻之间串联有第七电阻，第七电阻与第四电阻之间的连接点与第三二极管的负极之间串联有第八电阻。

稳压管的两端分别连接第一连接端和第一控制端。

在第一开关器件的输出端发生短地故障时，第三二极管反向截止，则第三开关器件导通，将第一开关器件的第一控制端电压抬高，则控制第一开关器件关断，实现HSD功能的关闭，保护整个电路。

本实用新型还能够通过稳压管保护第一开关器件的第一连接端和第一控制端，实现对第一开关器件的有效保护。

在一种可选的实施方式中，控制模块还包括第九电阻和第十电阻；

第九电阻的两端分别连接第二控制端和第四连接端；

第十电阻的一端连接第二控制端，且第十电阻的另一端用于输入使能信号。

本实用新型通过第九电阻能够在第二开关器件导通时保护第二开关器件，并通过第十电阻提高使能信号输入的可靠性。

在一种可选的实施方式中，第一开关器件为PMOS管，第一控制端为PMOS管的栅极；第一连接端为PMOS管的源极且第二连接端为PMOS管的漏极，或者第一连接端为PMOS管的漏极且第二连接端为PMOS管的源极；

第二开关器件为第一三极管，第三连接端为第一三极管的集电极，第四连接端为第一三极管的发射极，第二控制端为第一三极管的基极；

第三开关器件为第二三极管，第五连接端为第二三极管的发射极，第六连接端为第二三极管的集电极，第三控制端为第二三极管的基极。

基于上述PMOS管和三极管器件的选择，本实用新型能够在较精简的电路结构基础上实现高边驱动电路的设计。

第二方面，本实用新型提供了一种控制器，该控制器包括上述第一方面或其对应的任一实施方式的高边驱动电路。

第三方面，本实用新型提供了一种车辆，该车辆包括上述第二方面的控制器或上述第一方面或其对应的任一实施方式的高边驱动电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是根据本实用新型实施例的高边驱动电路的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的另一高边驱动电路的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的高边驱动系统的架构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的又一高边驱动电路的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的再一高边驱动电路的详细结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，大多基于三极管搭建高边驱动电路，但这种高边驱动电路的过流能力较弱，只能适用于小电流的情形，而且在发生短地故障时无法对高边驱动电路硬件进行保护。于是，有些高边驱动电路使用集成式芯片+NMOS或Pre-Driver(前置驱动器)+NMOS搭建，可适用于大电流的情形，但也带来了新问题，例如需要额外的NMOS进行防反接保护、占用PCB空间较大、电路结构过于复杂等问题。

如图1所示，并结合图4和图5，本实用新型能够提供一种高边驱动电路，该高边驱动电路包括但不限于驱动模块100、控制模块200及保护模块300。

驱动模块100，用于连通第一电源400与负载500；驱动模块100包括第一开关器件Q1，驱动模块100用于在第一开关器件Q1处于导通的状态下为负载500供电。

本实用新型涉及的负载500可包括但不限于车辆上的部件，例如可包括但不限于车辆上的LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)灯、卤素灯、雨刷、风扇、座椅中的至少一种。

结合图4和图5所示，第一电源400为图示中的POWER；第一电源400的电压例如可以为24V。

控制模块200，与驱动模块100连接；控制模块200用于控制第一开关器件Q1导通或关断；控制模块200包括第二开关器件Q2，控制模块200用于在第二开关器件Q2处于导通的状态下控制第一开关器件Q1导通；

保护模块300，与驱动模块100连接；保护模块300包括第三开关器件Q3，第三开关器件Q3用于在驱动模块100的输出端OUTPUT短地的情况下导通，处于导通状态下的第三开关器件Q3用于控制第一开关器件Q1关断。

本实用新型基于驱动模块、控制模块、保护模块达到优化高边驱动电路的结构等目的，并通过控制模块可靠地控制驱动模块工作，通过高边驱动电路的驱动模块为负载供电的过程中，即HSD正常运行的过程中，本实用新型还能够通过保护模块对驱动模块和整个高边驱动电路进行保护，有效地防止因输出端短地故障而烧毁器件或电路的问题。可见本实用新型提供的高边驱动电路具有电路结构更为精简的优点，可靠性更强，鲁棒性更好。

如图2所示，并结合图5，该高边驱动电路还包括诊断模块600。

诊断模块600具体可包括第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3；驱动模块100的输出端OUTPUT与第二电源800之间串联有第一电阻R1，驱动模块100的输出端OUTPUT与地GND之间依次地GND串联有第二电阻R2和第三电阻R3。本实施例的第一电阻R1为保护电阻，第二电阻R2和第三电阻R3为采集电阻，对于不同的负载，本实施例可根据实际应用场景设置第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值。本实施例中，第二电源800的电压可以与第一电源400相同，例如24V。在第一电阻R1的保护下，第二电阻R2和第三电阻R3用于分压，在驱动模块100的输出端OUTPUT出现短电源、短地或开路故障时，会引起第二电阻R2与第三电阻R3之间的连接点的电压发生变化，通过检测第二电阻R2与第三电阻R3之间的连接点的电压，可实现进行具体故障诊断的目的。

在一些可选的实施方式中，诊断模块600，还包括第一二极管D1；第一二极管D1正向串联于第二电源800与第一电阻R1之间。其中，第一二极管D1为防反二极管。第一二极管D1起到防反作用，保护第二电源800和整个电路。

在一些可选的实施方式中，诊断模块600，还包括第一电容C1；第一电容C1与第三电阻R3并联。在采集第二电阻与第三电阻之间的连接点的电压时，本实施例通过第一电容C1提高电压采集结果的准确性和可靠性。

如图2所示，该高边驱动电路还包括微控制器700。

微控制器700，即MCU，包括使能端(MCU_EN)和输入端(MCU_IN)，本实施例中的使能端与第二开关器件Q2(具体为第二开关器件Q2的第二控制端)连接，使能端用于发出使能信号，使能信号用于驱动第二开关器件Q2导通；输入端连接于第二电阻R2与第三电阻R3之间的连接点上，且输入端用于采集电压信号；微控制器700，用于在驱动第一开关器件Q1导通前，根据电压信号判断驱动模块100的输出端OUTPUT是否短电源或是否开路或是否短地。

微控制器700在驱动第一开关器件Q1导通之前，采集第二电阻R2与第三电阻R3之间的连接点上的电压信号，以根据该电压信号进行故障诊断。

本实施例中的使能信号例如可为高电平电压信号，用于打开第二开关器件Q2，微控制器700包括模数转换(ADC，Analog to Digital Converter)模块，以实现对采集的电压信号进行电压转换和模数转换，本实施例中的微控制器700可以选用NXP(恩智浦)系列控制器或STM32系列控制器，本实用新型对此不进行限制。

结合图5所示，本实施例中的诊断模块600和微控制器700按照如下方式工作，在高边驱动电路驱动负载500前，为第二电源800(图示中的POWER_UP)上电，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3实现分压作用，微控制器700采集第二电阻R2与第三电阻R3的连接点上的电压，以及基于采集的电压判断驱动模块100的输出端OUTPUT是否短电源、短地或开路等故障。若没有上述故障，则通过控制模块使能驱动模块，使高边驱动电路正常运行。

对于第二电阻R2与第三电阻R3的连接点上的电压，假设负载为一个LED，假设一个LED的电阻为R，则本实施例可以通过如下方式计算上述连接点上的电压为POWER_UP在五个上述LED并联时其等效内阻为R/5，则上述连接点上的电压为POWER_UP/>其中，符号“//”表示并联电阻计算。由此，当负载发生变化时，本实施例能够通过检测上述连接点上的电压识别出。

具体地，通过MCU采集第二电阻R2与第三电阻R3的连接点上的电压，并将该电压转换至小于目标值的电压，并且作为采集的电压，目标值可为MCU的供电电压，例如可为5V，对于MCU控制器，本实施例设置小于1.75V的电压为L范围，1.75V至3.25V的电压为M范围，大于3.25V的电压为H范围，使能POWER_UP之前，若采集的电压属于L范围，则无短电源故障；使能POWER_UP，此时若采集的电压属于H范围，则说明开路，若采集的电压属于L范围，则说明短地，若采集的电压属于M范围，则说明正常，此时可以正常驱动HSD。当然，本实用新型并不限于上述的电压采集方式，相关技术中基于分压方式进行电压采集的技术手段可用在上述情形中。

本实施例通过判断输出端OUTPUT是否短电源或是否开路或是否短地的方式，完成了在控制HSD运行前的故障检测功能，实现了诊断模块将短电源或开路或短地的故障信息上传至MCU的目的。

如图4和图5所示，在一些可选的实施方式中，驱动模块100还包括第二二极管D2；第二二极管D2正向串联于第一电源400与第一开关器件Q1之间；第一开关器件Q1包括第一连接端、第二连接端及第一控制端，第一连接端与第二二极管D2连接，第二连接端作为驱动模块100的输出端OUTPUT，第一控制端与第二开关器件Q2连接。

其中，第二二极管D2是防反二极管，第二二极管D2的正极连接第一电源400、负极连接第一开关器件Q1的第一连接端，用于保证电流从第一电源400流出，避免电流流向第一电源400的情况发生，提高了高边驱动电路的可靠性。

如图4所述，在一些可选的实施方式中，控制模块200还包括第四电阻R4；第二开关器件Q2包括第三连接端、第四连接端及第二控制端，第三连接端与第一控制端之间串联有第四电阻R4，第二控制端用于接入使第二开关器件Q2导通的使能信号，第四连接端接地。其中，第四电阻R4作为限流电阻，起到了限流作用，并避免第一开关器件Q1的第一控制端直接接地的情况发生，保护了第一开关器件Q1，提高了电路的可靠性。

在一些可选的实施方式中，保护模块300还包括第三二极管D3、第二电容C2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；第三二极管D3的正极与第二连接端连接，第三二极管D3的负极与第一连接端之间串联有第二电容C2；第三开关器件Q3包括第五连接端、第六连接端及第三控制端，第三二极管D3的负极还与第三控制端之间串联有第五电阻R5，第六电阻R6的两端分别连接第五连接端和第三控制端；第五连接端与第一连接端连接，第六连接端与第一控制端连接，第六连接端与第一控制端之间的连接点与第四电阻R4之间串联有第七电阻R7，第七电阻R7与第四电阻R4之间的连接点与第三二极管D3的负极之间串联有第八电阻R8。

本实施例中，第二电容C2为储能电容，第三二极管D3为防反二极管。在具体实施时，第二二极管D2和第三二极管D3为同一型号二极管，两者导通压降一致。另外，本实施例的第六电阻R6可以尽可能地大，保证第一开关器件Q1的输出端发生短地故障时第六电阻R6的分压能够使第三开关器件Q3打开，第五电阻R5为限流电阻，防止第三开关器件Q3导通后可能烧毁的问题。

结合图4和图5所示，本实施例POWER上电后，POWER为第二电容C2充电，第二电容C2的两端的电压不能突变，图示中第二电容C2的上端为电源电压，因第三开关器件Q3截止，由于第五电阻R5、第六电阻R6的作用，会把图示中第二电容C2的下端电压抬升到电源电压，通过使能MCU_EN，控制第二开关器件Q2打开，第二开关器件Q2的第三连接端和第四连接端导通，在第二开关器件Q2导通的情况下，使得第一开关器件Q1的第一控制端(栅极)被置低而Q1导通，因第三二极管D3的存在且第二电容C2的两端的电压不能突变，使得第三开关器件Q3的基极(B极)维持在高电平而截止，则第一开关器件Q1持续输出。在第一开关器件Q1的输出端发生短地故障时，即在驱动模块的输出端短地的情况下，第三二极管D3因反向电压而截止，第三开关器件Q3产生电流Ib从而导通，将第一开关器件Q1的栅极(G极)电压拉到母线上电压而截止，第一开关器件Q1关断，即HSD功能关闭，达到在输出端发生短地故障的情况下保护电路等目的。

结合图4和图5所示，在一些可选的实施方式中，控制模块200还包括第九电阻R9和第十电阻R10；第九电阻R9的两端分别连接第二控制端和第四连接端；第十电阻R10的一端连接第二控制端，且第十电阻R10的另一端用于输入使能信号。可见，第九电阻R9的一端接地、另一端连接第二开关器件Q2的第二控制端，第十电阻R10串联于第二开关器件Q2的第二控制端上。本实用新型通过上述电路结构，既能够在第二开关器件Q2导通时保护第二开关器件Q2，又能够通过第十电阻R10保证使能信号输入的可靠性。

结合图5所示，在一些可选的实施方式中，第一开关器件Q1为PMOS管，第一控制端为PMOS管的栅极(Gate)；第一连接端为PMOS管的源极(Source)且第二连接端为PMOS管的漏极(Drain)，或者第一连接端为PMOS管的漏极且第二连接端为PMOS管的源极；第二开关器件Q2为第一三极管，第三连接端为第一三极管的集电极，第四连接端为第一三极管的发射极，第二控制端为第一三极管的基极；第三开关器件Q3为第二三极管，第五连接端为第二三极管的发射极，第六连接端为第二三极管的集电极，第三控制端为第二三极管的基极。具体地，第二开关器件Q2为NPN型三极管，第三开关器件Q3为PNP型三极管。其中，PMOS是指P-Metal Oxide Semiconductor(P型金属-氧化物-半导体)。图5中的器件布局和具体器件的选择是一种优选方式，该电路能够在提供HSD功能基础上，实现HSD工作前的故障诊断功能和HSD工作后的短地保护功能。

在一些可选的实施方式中，保护模块300还包括稳压管Z1，稳压管Z1的两端分别连接第一连接端和第一控制端。

本实施例中的稳压管Z1是一种稳压二极管，用于保护第一开关器件，例如POWER母线上有冲击电压时，用于保护本方案涉及的PMOS管的栅极和源极，实现器件保护的目的，进一步提高了本实用新型的高边驱动电路的可靠性。

结合图5所示，本实施例还在驱动模块100的输出端OUTPUT处设置第三电容C3，第三电容C3的一端连接驱动模块100的输出端OUTPUT，第三电容C3的另一端接地GND。

通过第三电容C3的设置，本实用新型还能够进一步保证驱动模块100的输出端OUTPUT进行稳定地输出，保证高边驱动电路输出的稳定性。

本实用新型能够用于车辆上具有门控、域控等含有诊断和保护需求的高边驱动电路的设计和实现，本实用新型提供了一种含有多种诊断功能和保护功能的自搭高驱(高边驱动电路)。具体通过PMOS、三极管等元器件搭建的HSD电路，实现了在HSD电路OFF(关闭)状态下的短电源、短地及开路诊断，在HSD电路ON(打开)状态下的短地诊断，提高了整个电路系统可靠性，而且实现了HSD电路ON状态下的短地保护功能，增强了整个电路系统的鲁棒性。另外，本实用新型还能够通过第二二极管D2实现防反接功能，极大地简化了防反接电路，减小了PCB空间，整体上优化了HSD电路结构。

如图3所示，在本实用新型的基础上能够提供一种高边驱动系统，该系统包括电源、保护系统、驱动系统、诊断系统、控制系统及控制器。电源与保护系统连接，保护系统与驱动系统相互连接，驱动系统与诊断系统连接，诊断系统与控制器连接，控制器还与控制系统连接，控制系统与驱动系统连接。结合本实用新型的一个或多个实施例，驱动系统包括但不限于驱动模块，控制系统包括但不限于控制模块，保护系统包括但不限于保护模块，诊断系统可包括但不限于诊断模块，控制器包括但不限于微控制器，电源包括但不限于第一电源和第二电源。

在本实施例中提供了一种控制器，该控制器可为车用控制器，控制器具体包括本实用新型任一实施例中的高边驱动电路。本实施例中，应用于车辆上的上述控制器，可提供HSD功能。

在本实施例中提供了一种车辆，该车辆可包括本实用新型任一实施例中的控制器，或者本实用新型任一实施例中的高边驱动电路。当然，在本实用新型内容基础上，也可将上述高边驱动电路应用于其他需要HSD功能的场景中。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。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“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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种高边驱动电路，其特征在于，所述电路包括：

驱动模块，用于连通第一电源与负载；所述驱动模块包括第一开关器件，所述驱动模块用于在所述第一开关器件处于导通的状态下为所述负载供电；

控制模块，与所述驱动模块连接；所述控制模块用于控制所述第一开关器件导通或关断；所述控制模块包括第二开关器件，所述控制模块用于在所述第二开关器件处于导通的状态下控制所述第一开关器件导通；

保护模块，与所述驱动模块连接；所述保护模块包括第三开关器件，所述第三开关器件用于在所述驱动模块的输出端短地的情况下导通，处于导通状态下的所述第三开关器件用于控制所述第一开关器件关断。

2.根据权利要求1所述的高边驱动电路，其特征在于，所述电路还包括：

诊断模块，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管及第一电容；所述驱动模块的输出端与第二电源之间串联有所述第一电阻，所述驱动模块的输出端与地之间依次地串联有所述第二电阻和所述第三电阻；

所述第一二极管正向串联于所述第二电源与所述第一电阻之间；

所述第一电容与所述第三电阻并联。

3.根据权利要求2所述的高边驱动电路，其特征在于，所述电路还包括：

微控制器，包括使能端和输入端，所述使能端与所述第二开关器件连接；

所述使能端用于发出使能信号，所述使能信号用于驱动所述第二开关器件导通；

所述输入端连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间的连接点上，且所述输入端用于采集电压信号；

所述微控制器，用于在驱动所述第一开关器件导通前，根据所述电压信号判断所述驱动模块的输出端是否短电源或是否开路或是否短地。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高边驱动电路，其特征在于，

所述驱动模块还包括第二二极管；

所述第二二极管正向串联于所述第一电源与所述第一开关器件之间；

所述第一开关器件包括第一连接端、第二连接端及第一控制端，所述第一连接端与所述第二二极管连接，所述第二连接端作为所述驱动模块的输出端，所述第一控制端与所述第二开关器件连接。

5.根据权利要求4所述的高边驱动电路，其特征在于，

所述控制模块还包括第四电阻；

所述第二开关器件包括第三连接端、第四连接端及第二控制端，所述第三连接端与所述第一控制端之间串联有所述第四电阻，所述第二控制端用于接入使所述第二开关器件导通的使能信号，所述第四连接端接地。

6.根据权利要求5所述的高边驱动电路，其特征在于，

所述保护模块还包括第三二极管、第二电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及稳压管；

所述第三二极管的正极与所述第二连接端连接，所述第三二极管的负极与所述第一连接端之间串联有所述第二电容；

所述第三开关器件包括第五连接端、第六连接端及第三控制端，所述第三二极管的负极还与所述第三控制端之间串联有所述第五电阻，所述第六电阻的两端分别连接所述第五连接端和所述第三控制端；

所述第五连接端与所述第一连接端连接，所述第六连接端与所述第一控制端连接，所述第六连接端与所述第一控制端之间的连接点与所述第四电阻之间串联有所述第七电阻，所述第七电阻与所述第四电阻之间的连接点与所述第三二极管的负极之间串联有所述第八电阻；所述稳压管的两端分别连接所述第一连接端和所述第一控制端。

7.根据权利要求6所述的高边驱动电路，其特征在于，

所述控制模块还包括第九电阻和第十电阻；

所述第九电阻的两端分别连接所述第二控制端和所述第四连接端；

所述第十电阻的一端连接所述第二控制端，且所述第十电阻的另一端用于输入所述使能信号。

8.根据权利要求6所述的高边驱动电路，其特征在于，

所述第一开关器件为PMOS管，所述第一控制端为所述PMOS管的栅极；所述第一连接端为所述PMOS管的源极且所述第二连接端为所述PMOS管的漏极，或者所述第一连接端为所述PMOS管的漏极且所述第二连接端为所述PMOS管的源极；

所述第二开关器件为第一三极管，所述第三连接端为所述第一三极管的集电极，所述第四连接端为所述第一三极管的发射极，所述第二控制端为所述第一三极管的基极；

所述第三开关器件为第二三极管，所述第五连接端为所述第二三极管的发射极，所述第六连接端为所述第二三极管的集电极，所述第三控制端为所述第二三极管的基极。

9.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括权利要求1至8中的任一项所述的高边驱动电路。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9中的控制器或权利要求1至8中任一项所述的高边驱动电路。