驅(qū)動電路及其保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】一種驅(qū)動電路，包括電源輸入端、用于通過所述電源輸入端為負(fù)載提供工作電能且在故障時輸出觸發(fā)信號的驅(qū)動單元、用于響應(yīng)所述觸發(fā)信號持續(xù)輸出控制信號的保護(hù)電路、用于根據(jù)所述控制信號控制所述負(fù)載和所述驅(qū)動單元工作和停止的控制單元，所述電源輸入端、所述驅(qū)動單元、所述控制單元和所述保護(hù)電路依次連接，所述驅(qū)動單元還與所述保護(hù)電路連接。保護(hù)電路包括用于將輸入的觸發(fā)信號轉(zhuǎn)化為直流信號輸出的整流單元和用于響應(yīng)所述直流信號并持續(xù)輸出控制信號的鎖定單元。驅(qū)動電路利用保護(hù)電路來響應(yīng)驅(qū)動單元發(fā)生故障時輸出的觸發(fā)信號，持續(xù)輸出用于關(guān)閉驅(qū)動單元工作的控制信號，避免驅(qū)動單元元器件故障帶來進(jìn)一步危害，使得驅(qū)動電路安全性能更高。
【專利說明】驅(qū)動電路及其保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種驅(qū)動電路，特別是涉及一種驅(qū)動電路及其保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生活中接觸到的電子產(chǎn)品也越來越多，極大的豐富和方便了人們的生活，然而，隨著電子產(chǎn)品中元器件的老化以及人為操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻墓收?，容易?dǎo)致電子產(chǎn)品中其他元器件的發(fā)熱損壞，甚至引起火災(zāi)，潛藏著較大的安全隱患。
[0003]負(fù)載工作通常需要一個驅(qū)動電路，然而，驅(qū)動電路的某個元器件損壞或短路后，若不停止驅(qū)動電路工作，容易導(dǎo)致其他未損壞元器件以及負(fù)載的損壞。傳統(tǒng)解決方法是給容易損壞的元器件串聯(lián)或并聯(lián)一個同樣的元器件，當(dāng)其中一個元器件出現(xiàn)故障時，另外一個元器件還可以正常工作，但仍然存在兩個元器件均損壞或短路的風(fēng)險，不能有效的起到保護(hù)作用，安全性能不高。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種安全性能更高的驅(qū)動電路及其保護(hù)電路。
[0005]一種驅(qū)動電路，包括電源輸入端、用于通過所述電源輸入端為負(fù)載提供工作電能且在故障時輸出觸發(fā)信號的驅(qū)動單元、用于響應(yīng)所述觸發(fā)信號持續(xù)輸出控制信號的保護(hù)電路、用于根據(jù)所述控制信號控制所述負(fù)載和所述驅(qū)動單元工作和停止的控制單元，所述電源輸入端、所述驅(qū)動單元、所述控制單元和所述保護(hù)電路依次連接，所述驅(qū)動單元還與所述保護(hù)電路連接。
[0006]其中一個實施例中，所述保護(hù)電路包括:用于將輸入的所述觸發(fā)信號轉(zhuǎn)化為直流信號輸出的整流單元和用于響應(yīng)所述直流信號并持續(xù)輸出所述控制信號的鎖定單元，所述鎖定單元包括:第一三極管、第二三極管、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述整流單元通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地；所述第一三極管的集電極分別與所述第二三極管的基極和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接；所述第二三極管的集電極接地，發(fā)射極與所述控制單元連接；所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陰極通過所述第四電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陽極通過所述第五電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極通過所述第一電阻與所述外接電源連接；所述第三電阻的一端通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，還通過所述第二電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極連接，所述第三電阻另一端接地。
[0007]其中一個實施例中，所述鎖定單元還包括第七電阻，所述第二三極管的基極通過所述第七電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接。
[0008]其中一個實施例中，所述鎖定單元還包括第二電容，所述第二電容的兩端分別與所述第二三極管的發(fā)射極和集電極連接。
[0009]其中一個實施例中，所述整流單元包括第一二極管和第一電容，所述第一二極管的正極與所述驅(qū)動單元連接，負(fù)極通過所述第一電容接地，所述第一二極管的負(fù)極還通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接。
[0010]其中一個實施例中，所述驅(qū)動單元包括:M0S管、第三電容、第八電阻、電感和第二二極管，所述電感的兩端分別與所述電源輸入端和所述第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極與所述負(fù)載連接，還通過所述第三電容接地；所述MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述MOS管的源極與所述保護(hù)電路連接，還通過所述第八電阻接地；所述MOS管的漏極與所述第二二極管的正極連接。
[0011]其中一個實施例中，還包括用于接收外部開關(guān)信號并輸出給所述控制單元的開關(guān)單元。
[0012]一種保護(hù)電路，包括:用于將輸入的觸發(fā)信號轉(zhuǎn)化為直流信號輸出的整流單元和用于響應(yīng)所述直流信號并持續(xù)輸出控制信號的鎖定單元，所述鎖定單元包括:第一三極管、第二三極管、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述整流單元通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地；所述第一三極管的集電極分別與所述第二三極管的基極和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接；所述第二三極管的集電極接地；所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陰極通過所述第四電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陽極通過所述第五電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極通過所述第一電阻與外接電源連接；所述第三電阻的一端通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，還通過所述第二電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極連接，所述第三電阻另一端接地。
[0013]其中一個實施例中，所述鎖定單元還包括第七電阻，所述第二三極管的基極通過所述第七電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接。
[0014]其中一個實施例中，所述鎖定單元還包括第二電容，所述第二電容的兩端分別與所述第二三極管的發(fā)射極和集電極連接。
[0015]上述驅(qū)動電路利用保護(hù)電路來響應(yīng)驅(qū)動單元發(fā)生故障時輸出的觸發(fā)信號，持續(xù)輸出用于關(guān)閉驅(qū)動單元工作的控制信號，避免了驅(qū)動單元元器件故障或短路帶來的進(jìn)一步危害，使得驅(qū)動電路的安全性能更高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一較佳實施例的驅(qū)動電路的功能模塊圖。
[0017]圖2為圖1所示的驅(qū)動電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1所示，其為本實用新型一較佳實施例的驅(qū)動電路20的功能模塊圖，該驅(qū)動電路20包括:電源輸入端11、用于通過電源輸入端11為負(fù)載13提供工作電能且在故障時輸出觸發(fā)信號的驅(qū)動單元12、用于響應(yīng)所述觸發(fā)信號持續(xù)輸出控制信號的保護(hù)電路10、用于根據(jù)所述控制信號控制負(fù)載13和驅(qū)動單元12工作和停止的控制單元14。
[0020]電源輸入端11、驅(qū)動單元12、控制單元14和保護(hù)電路10依次連接，驅(qū)動單元12還與保護(hù)電路10連接。
[0021]本實施例中，驅(qū)動電路20還包括用于接收外部開關(guān)信號并輸出給控制單元14的開關(guān)單元15。
[0022]控制單元14還用于響應(yīng)所述開關(guān)信號停止負(fù)載13和驅(qū)動單元12的工作。
[0023]如圖2所示,其為圖1所示的驅(qū)動電路20的電路原理圖,本實施例中，保護(hù)電路10包括整流單元101和鎖定單元102。
[0024]整流單元101包括第一二極管Dl和第一電容Cl，所述鎖定單元102包括:第一三極管Q1、第二三極管Q2、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源1C、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，。本實施例中，第一三極管Ql優(yōu)選為NPN的三極管，第二三極管Q2優(yōu)選為PNP型的三極管。
[0025]第一二極管Dl的正極與驅(qū)動單元12連接，負(fù)極通過第一電容Cl接地，第一二極管Dl的負(fù)極還通過第六電阻R6與第一三極管Ql的基極連接。第一三極管Ql的發(fā)射極接地，第一三極管Ql的集電極分別與第二三極管Q2的基極和三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端連接；第二三極管Q2的集電極接地，發(fā)射極與控制單元14連接。
[0026]三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端和陰極通過第四電阻R4連接，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端和陽極通過第五電阻R5連接，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的陰極通過第一電阻Rl與外接電源連接，外接電源為鎖定單元102提供一電壓VCC ;第三電阻R3的一端通過第六電阻R6與第一三極管Ql的基極連接，還通過第二電阻R2與三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的陰極連接，第三電阻R3另一端接地。
[0027]本實施例中，鎖定單元102還包括第七電阻R7和第二電容C2。第二三極管Q2的基極通過第七電阻R7與三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端連接，第二電容C2的兩端分別與第二三極管Q2的發(fā)射極和集電極連接。第七電阻R7和第二電容C2用于降低鎖定單元102受到的干擾，提高輸出所述控制信號的穩(wěn)定性。
[0028]本實施例中，驅(qū)動單元12為一種開關(guān)直流升壓電路，包括:M0S管Q3、第三電容C3、第八電阻R8、電感LI和第二二極管D2，本實施例中，MOS管Q3優(yōu)選為N溝道增強(qiáng)型MOS管。
[0029]電感LI的兩端分別與電源輸入端11和第二二極管D2的正極連接；第二二極管D2的負(fù)極用于與負(fù)載13連接，第二二極管D2的負(fù)極還與第三電容C3正極連接，第三電容C3負(fù)極接地；M0S管Q3的柵極與控制單元14連接，MOS管Q3的源極與第一二極管Dl的正極連接，還通過第八電阻R8接地；M0S管Q3的漏極與第二二極管D2的正極連接。
[0030]上述驅(qū)動電路20的工作原理如下:
[0031]初始狀態(tài)下，MOS管Q3源極的電壓較小，無法使第一二極管Dl導(dǎo)通，第一二極管Dl的負(fù)極輸出為低電平，由于第一二極管Dl的負(fù)極通過第六電阻R6與第一三極管Ql基極連接，使得第一三極管Ql基極電壓為低電平。由于NPN型第一三極管Ql的發(fā)射極接地，其基極和發(fā)射極之間的電壓小于導(dǎo)通電壓，第一三極管Ql處于截止?fàn)顟B(tài)，此時，第一三極管Ql的集電極為高電平，由于第一三極管Ql的集電極與第二三極管Q2的基極連接，第二三極管Q2基極也為高電平，PNP型第二三極管Q2的集電極接地，第二三極管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0032]此時，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端通過第七電阻R7與第一三極管Ql的基極連接，其基準(zhǔn)端的電壓高于三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的導(dǎo)通電壓，該三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時，第二三極管Q2發(fā)射極輸出給控制單元14高電平信號，控制單元14響應(yīng)該高電平信號控制負(fù)載13工作，并輸出PWM信號給MOS管Q3的柵極，該PWM信號不斷控制MOS管Q3交替的通和斷，進(jìn)而相應(yīng)的控制電感LI交替的充電和放電，為負(fù)載13提供高于電源輸入端11外接電源輸出電壓的工作需要的電能。
[0033]當(dāng)電感LI或第二二極管D2因為故障而發(fā)生短路時。瞬間流過MOS管Q3的電壓為高電壓尖峰脈沖，該尖峰脈沖通過MOS管Q3的源極流向第一二極管Dl的正極，第一二極管Dl和第一電容Cl對該尖峰脈沖整流濾波后輸出波形平滑的直流信號給第一三極管Ql的基極，使得第一三極管Ql基極為高電平。由于NPN型第一三極管Ql的發(fā)射極接地，其基極和發(fā)射極之間的電壓大于導(dǎo)通電壓，第一三極管Ql導(dǎo)通；第一三極管Ql導(dǎo)通后，其集電極為低電平，拉低了第二三極管Q2基極的電壓，進(jìn)而使第二三極管Q2導(dǎo)通。此時，第二三極管Q2發(fā)射極輸出給控制單元14的控制信號為低電平，控制單元14響應(yīng)該低電平信號停止PWM信號的輸出，MOS管Q3截止，驅(qū)動單元12停止工作，進(jìn)而斷開負(fù)載13與電源輸入端11之間的供電連接。
[0034]由于第一三極管Ql的集電極與三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的基準(zhǔn)端連接，使得IC的基準(zhǔn)端的電壓為低電平，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC處于截止?fàn)顟B(tài)，此時外接電源通過第一電阻R1、第二電阻R2、第六電阻R6保持第一三級管Ql基極為高電平，使得第一三極管Ql保持導(dǎo)通狀態(tài)，第二三極管Q2也保持導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而使得第二三極管Q2發(fā)射極保持在低電平狀態(tài)，使得控制單元14控制驅(qū)動單元12持續(xù)停止工作。
[0035]另外，當(dāng)開關(guān)單元15接收到低電平的開關(guān)信號時，控制單元14也相應(yīng)地控制負(fù)載13和驅(qū)動單元12停止工作。本實施例中，開關(guān)單元15為人為控制負(fù)載13和驅(qū)動單元12停止工作的信號輸入端。
[0036]上述驅(qū)動電路20利用保護(hù)電路10來響應(yīng)驅(qū)動單元12發(fā)生故障時輸出的觸發(fā)信號，持續(xù)輸出用于關(guān)閉驅(qū)動單元12工作的控制信號，避免了驅(qū)動單元12元器件故障或短路帶來的進(jìn)一步危害，使得驅(qū)動電路20的安全性能更高。
[0037]以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動電路，其特征在于，包括電源輸入端、用于通過所述電源輸入端為負(fù)載提供工作電能且在故障時輸出觸發(fā)信號的驅(qū)動單元、用于響應(yīng)所述觸發(fā)信號持續(xù)輸出控制信號的保護(hù)電路、用于根據(jù)所述控制信號控制所述負(fù)載和所述驅(qū)動單元工作和停止的控制單元， 所述電源輸入端、所述驅(qū)動單元、所述控制單元和所述保護(hù)電路依次連接，所述驅(qū)動單元還與所述保護(hù)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括:用于將輸入的所述觸發(fā)信號轉(zhuǎn)化為直流信號輸出的整流單元和用于響應(yīng)所述直流信號并持續(xù)輸出所述控制信號的鎖定單元， 所述鎖定單元包括:第一三極管、第二三極管、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述整流單元通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地；所述第一三極管的集電極分別與所述第二三極管的基極和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接；所述第二三極管的集電極接地，發(fā)射極與所述控制單元連接； 所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陰極通過所述第四電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陽極通過所述第五電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極通過所述第一電阻與外接電源連接；所述第三電阻的一端通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，還通過所述第二電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC的陰極連接，所述第三電阻另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述鎖定單元還包括第七電阻，所述第二三極管的基極通過所述第七電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述鎖定單元還包括第二電容，所述第二電容的兩端分別與所述第二三極管的發(fā)射極和集電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流單元包括第一二極管和第一電容，所述第一二極管的正極與所述驅(qū)動單元連接，負(fù)極通過所述第一電容接地，所述第一二極管的負(fù)極還通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括:MOS管、第三電容、第八電阻、電感和第二二極管， 所述電感的兩端分別與所述電源輸入端和所述第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極與所述負(fù)載連接，還通過所述第三電容接地；所述MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述MOS管的源極與所述保護(hù)電路連接，還通過所述第八電阻接地；所述MOS管的漏極與所述第二二極管的正極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，還包括用于接收外部開關(guān)信號并輸出給所述控制單元的開關(guān)單元。
8.一種保護(hù)電路，其特征在于，包括:用于將輸入的觸發(fā)信號轉(zhuǎn)化為直流信號輸出的整流單元和用于響應(yīng)所述直流信號并持續(xù)輸出控制信號的鎖定單元， 所述鎖定單元包括:第一三極管、第二三極管、三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述整流單元通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地；所述第一三極管的集電極分別與所述第二三極管的基極和所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接；所述第二三極管的集電極接地； 所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陰極通過所述第四電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端和陽極通過所述第五電阻連接，所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極通過所述第一電阻與外接電源連接；所述第三電阻的一端通過所述第六電阻與所述第一三極管的基極連接，還通過所述第二電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的陰極連接，所述第三電阻另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述鎖定單元還包括第七電阻，所述第二三極管的基極通過所述第七電阻與所述三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述鎖定單元還包括第二電容，所述第二電容的兩端分別與所述 第二三極管的發(fā)射極和集電極連接。
【文檔編號】H02H3/08GK203617680SQ201320718721
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】黃毫, 高洪欣, 鄧笛葦 申請人:Tcl光電科技(惠州)有限公司