本技術(shù)涉及電子電路,尤其涉及一種用于異常檢測的智能電子開關(guān)、芯片、芯片產(chǎn)品和汽車。
背景技術(shù):
1、智能電子開關(guān)是一種控制負(fù)載線路通斷的電子元件,內(nèi)部集成有多種保護功能、診斷功能,以提高智能電子開關(guān)的可靠性。智能電子開關(guān)內(nèi)具有功率開關(guān),通過控制功率開關(guān)開啟導(dǎo)通或關(guān)斷截止,能夠控制電源是否給負(fù)載供電。
2、目前,負(fù)載短路、負(fù)載開路是負(fù)載異常的兩種形式,負(fù)載短路檢測和負(fù)載開路檢測是智能電子開關(guān)的必備功能。智能電子開關(guān)在檢測到負(fù)載發(fā)生短路或開路等異常時及時關(guān)斷功率開關(guān),能夠保護功率開關(guān)不被損壞,從而提高使用智能電子開關(guān)過程中的可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種用于異常檢測的智能電子開關(guān)、芯片、芯片產(chǎn)品和汽車,用于在鉗位功率開關(guān)的漏源電壓值恒定的情況下進行負(fù)載異常檢測。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種用于異常檢測的智能電子開關(guān),包括電源供電端、電源接地端、負(fù)載輸出端、控制電路、鉗位電路和功率開關(guān);
3、其中,所述電源供電端和所述電源接地端用于與電池連接,所述功率開關(guān)用于與負(fù)載串聯(lián)連接,其第一端與所述電源供電端或所述電源接地端連接,其第二端與所述負(fù)載輸出端連接,其控制端與所述控制電路連接,所述控制電路用于控制所述功率開關(guān)開啟導(dǎo)通或關(guān)斷截止;
4、所述鉗位電路與所述功率開關(guān)的源極、漏極連接,用于獲取所述功率開關(guān)的漏源電壓值,并根據(jù)所述漏源電壓值和接入的基準(zhǔn)電壓值輸出調(diào)整信號,以使所述控制電路調(diào)整輸出至所述功率開關(guān)的柵極控制信號,以將所述漏源電壓值鉗位至所述基準(zhǔn)電壓值,所述柵極控制信號與流經(jīng)所述功率開關(guān)的負(fù)載電流正相關(guān);
5、還包括異常檢測電路,所述異常檢測電路分別與所述功率開關(guān)的柵極、源極、所述控制電路、所述鉗位電路連接,所述異常檢測電路在接收到所述調(diào)整信號時獲取所述功率開關(guān)的柵源電壓值,在所述柵源電壓值超出預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時輸出異常信號,所述異常信號用于指示負(fù)載異常。
6、可選的,所述異常檢測電路包括柵源電壓檢測單元和異常判斷單元;
7、所述柵源電壓檢測單元的輸入端分別與所述功率開關(guān)的柵極、源極連接,其輸出端與所述異常判斷單元連接,其使能端與所述鉗位電路連接,所述異常判斷單元用于接入所述預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的下限值和上限值,所述異常判斷單元還與所述控制電路連接;
8、所述柵源電壓檢測單元在其使能端接收到所述調(diào)整信號時獲取所述功率開關(guān)的柵極電壓值和源極電壓值并輸出所述柵源電壓值,所述異常判斷單元將所述柵源電壓值分別與所述下限值和所述上限值進行比較,在所述柵源電壓值小于所述下限值或大于所述上限值時輸出所述異常信號。
9、其中,所述異常判斷單元包括下限比較單元、上限比較單元和處理單元;
10、所述下限比較單元,其第一輸入端與所述柵源電壓檢測單元的輸出端連接,其第二輸入端用于接入所述下限值,其輸出端與所述處理單元連接;所述上限比較單元,其第一輸入端用于接入所述上限值,其第二輸入端與所述柵源電壓檢測單元的輸出端連接,其輸出端與所述處理單元連接;所述處理單元還與所述控制電路連接;
11、所述下限比較單元在所述柵源電壓值小于所述下限值時輸出第一電平信號,在所述柵源電壓值大于或等于所述下限值時輸出第二電平信號;所述上限比較單元在所述柵源電壓值大于所述上限值時輸出第一電平信號,在所述柵源電壓值小于或等于所述上限值時輸出第二電平信號;所述處理單元在接收到第一電平信號時輸出所述異常信號。
12、可選的,所述異常檢測電路在所述柵源電壓值大于所述預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的上限值時輸出短路信號,在所述柵源電壓值小于所述預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的下限值時輸出開路信號,所述短路信號用于指示負(fù)載發(fā)生短路,所述開路信號用于指示所述負(fù)載發(fā)生開路。
13、可選的,所述鉗位電路包括漏源電壓檢測單元和運算放大單元;
14、所述漏源電壓檢測單元的輸入端分別與所述功率開關(guān)的漏極、源極連接,其輸出端與所述運算放大單元連接,所述運算放大單元還用于接入所述基準(zhǔn)電壓值,所述運算放大單元還與所述控制電路連接;
15、所述漏源電壓檢測單元用于獲取所述功率開關(guān)的漏極電壓值和源極電壓值并輸出所述漏源電壓值,所述運算放大單元在所述漏源電壓值與所述基準(zhǔn)電壓值不一致時輸出調(diào)整信號,所述調(diào)整信號用于指示所述控制電路調(diào)整輸出的柵極控制信號;其中,在所述漏源電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓值時,所述調(diào)整信號用于指示所述控制電路將輸出的柵極控制信號調(diào)大,在所述漏源電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓值時,所述調(diào)整信號用于指示所述控制電路將輸出的柵極控制信號調(diào)小。
16、可選的,所述智能電子開關(guān)還包括基準(zhǔn)電壓設(shè)置引腳和基準(zhǔn)電壓設(shè)置電路,所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置電路與所述鉗位電路、所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置引腳連接,所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置引腳還用于與第一電阻連接,所述第一電阻用于基于所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置電路設(shè)置所述基準(zhǔn)電壓值的大小,所述第一電阻的阻值越大,所述基準(zhǔn)電壓值越大。
17、可選的,所述智能電子開關(guān)還包括輸入端和第一計時電路;
18、所述輸入端分別與所述控制電路、第一計時電路連接,所述第一計時電路與所述鉗位電路連接;
19、在所述輸入端接收到開啟控制信號時,所述控制電路控制所述功率開關(guān)開啟導(dǎo)通,同時,所述第一計時電路開始計時;
20、所述第一計時電路在連續(xù)計時時長到達第一預(yù)設(shè)時長時輸出計時到達信號,所述計時到達信號用于觸發(fā)所述鉗位電路開始工作。
21、其中,所述第一計時電路還與所述異常檢測電路連接,所述計時到達信號還用于觸發(fā)所述異常檢測電路開始工作。
22、可選的,在所述功率開關(guān)工作在飽和區(qū)且所述功率開關(guān)的漏源電壓值被鉗位至所述基準(zhǔn)電壓值時,流過所述功率開關(guān)的負(fù)載電流越大,所述柵極控制信號越大,所述功率開關(guān)的內(nèi)阻值越小。
23、第二方面,本技術(shù)實施例提供一種集成電路芯片,包括如第一方面所述的用于異常檢測的智能電子開關(guān),其中,所述電源供電端為電源供電引腳,所述電源接地端為電源接地引腳,所述負(fù)載輸出端為負(fù)載輸出引腳。
24、第三方面,本技術(shù)實施例提供一種芯片產(chǎn)品,包括如第一方面所述的用于異常檢測的智能電子開關(guān),其中,所述智能電子開關(guān)除功率開關(guān)之外的元件位于第一集成電路芯片上,所述功率開關(guān)位于第二集成電路芯片上;
25、其中,所述電源供電端為電源供電引腳,所述電源接地端為電源接地引腳,所述負(fù)載輸出端為負(fù)載輸出引腳,所述電源供電引腳、電源接地引腳位于第一集成電路芯片上,所述負(fù)載輸出引腳位于第二集成電路芯片上。
26、第四方面,本技術(shù)實施例提供一種汽車,包括如第一方面所述的用于異常檢測的智能電子開關(guān),或者,如第二方面所述的集成電路芯片,或者,如第三方面所述的芯片產(chǎn)品;
27、還包括電池、負(fù)載和微控制器,其中,所述電池的正極與電源供電端連接,所述電池的負(fù)極與所述電源接地端連接,所述負(fù)載的一端與所述負(fù)載輸出端連接,所述負(fù)載的另一端與所述電源接地端或者所述電源供電端連接,所述微控制器與所述智能電子開關(guān)連接。
28、本技術(shù)提供的用于異常檢測的智能電子開關(guān)、芯片、芯片產(chǎn)品和汽車,在智能電子開關(guān)中,控制電路用于控制功率開關(guān)開啟導(dǎo)通或關(guān)斷截止,通過鉗位電路獲取功率開關(guān)的漏源電壓值并根據(jù)漏源電壓值和接入的基準(zhǔn)電壓值輸出調(diào)整信號,以使控制電路調(diào)整輸出至功率開關(guān)的柵極控制信號,以將漏源電壓值鉗位至基準(zhǔn)電壓值,此外,該智能電子開關(guān)還包括異常檢測電路,該異常檢測電路在接收到上述調(diào)整信號時獲取功率開關(guān)的柵源電壓值,在柵源電壓值超出預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時輸出異常信號,以指示負(fù)載異常。即本技術(shù)提供了一種負(fù)載異常檢測方案,其能夠借助于鉗位電路的鉗位功能發(fā)揮作用,實現(xiàn)了在鉗位功率開關(guān)的漏源電壓值恒定的情況下檢測負(fù)載是否異常的目的。