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一种自恢复故障保护电路及智能功率模块的制作方法

2021-11-03 14:40:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电子技术领域,特别是涉及一种自恢复故障保护电路及智能功率模块。


背景技术:

2.在栅极驱动电路等电路中,控制电路需要设置故障保护端。当检测到系统故障,如过流、过温或欠压时,故障保护端能改变其输入状态,使得系统关闭,停止运行,能够保护系统不受损坏。
3.本技术的发明人在长期的研发过程中发现,现有故障保护电路在故障恢复过程中,故障保护端的信号由低电平信号切换到高电平信号时,系统的工作信号会出现窄脉冲,从而导致系统的无效动作。


技术实现要素:

4.本技术主要解决的技术问题是如何消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲,以提高系统控制的精准性。
5.为解决上述技术问题,本技术采用的一个技术方案是:提供一种自恢复故障保护电路。该自恢复故障保护电路包括:逻辑运算电路,接收系统的故障检测信号和工作信号,用于对故障检测信号和工作信号进行运算;第一延迟电路,接收工作信号,用于对工作信号进行延迟处理;触发电路,其第一输入端与第一延迟电路的输出端连接,其第二输入端与逻辑运算电路的输出端连接,触发电路基于延时处理后的工作信号,控制运算后的工作信号进行逻辑翻转。
6.在一具体实施例中,逻辑运算电路包括与逻辑门,其第一输入端接收故障检测信号,其第二输入端接收工作信号,其输出端与触发电路的第二输入端连接;其中,第一延迟电路的时延大于与逻辑门的时延。
7.在一具体实施例中,第一延迟电路包括依次串联的偶数个第一反相器。
8.在一具体实施例中,上述自恢复故障保护电路进一步包括第二延迟电路,其输入端与与逻辑门的输出端连接,其输出端与触发电路的第二输入端连接;其中,第一延迟电路的时延大于与逻辑门的时延与第二延迟电路的时延之和。
9.在一具体实施例中,逻辑运算电路包括:与非逻辑门,其第一输入端接收故障检测信号,其第二输入端接收工作信号;反向延迟电路,其输入端与与非逻辑门的输出端连接,其输出端与触发电路的第二输入端连接;其中,第一延迟电路的时延大于与非逻辑门的时延与反向延迟电路的时延之和。
10.在一具体实施例中,反向延迟电路包括串联设置的奇数个第二反相器;第一延迟电路包括依次串联设置的偶数个第一反相器,其中,第一反相器的数量为大于或者等于4的偶数。
11.在一具体实施例中,触发电路包括d触发器。
12.在一具体实施例中,响应于系统正常工作,故障检测信号为高电平信号,逻辑运算电路将工作信号与高电平信号进行与运算,以使逻辑翻转后的信号与工作信号一致,使系统正常工作;响应于系统发生故障,故障检测信号为低电平信号,逻辑运算电路将工作信号与低电平信号进行与运算,以使逻辑翻转后的信号为低电平信号,使系统进入故障保护状态;响应于系统故障自恢复,故障检测信号从低电平信号切换至高电平信号,触发电路基于延时处理后的工作信号,控制运算后的工作信号在故障检测信号切换至高电平信号时,保持为低电平信号。
13.在一具体实施例中,上述自恢复故障保护电路进一步包括:电阻,其一端与电源电压连接;电容,其一端分别与电阻的另一端及逻辑运算电路的第二输入端连接,其输出端接地;其中,电源电压通过电阻对电容进行充电,以为自恢复故障保护电路提供故障恢复信号。
14.为解决上述技术问题,本技术采用的另一个技术方案是:提供一种智能功率模块。该智能功率模块包括:上述自恢复故障保护电路。
15.本技术实施例的有益效果是:本技术自恢复故障保护电路采用逻辑运算电路能够实现系统工作信号的控制及故障保护的作用;并采用第一延迟电路对工作信号进行延迟处理,以得到延迟处理后的工作信号,能够使得故障检测信号的脉冲跳变沿(自恢复,有第一电平信号切换至第二电平信号)在工作信号的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,中间信号的脉冲跳变沿发生时间先于延迟处理后的工作信号的脉冲跳变沿发生时间;且采用触发电路基于延时处理后的工作信号控制运算后的工作信号,即中间信号进行逻辑翻转,能够使得故障检测信号的脉冲跳变沿在工作信号的脉冲跳变沿之后时,延迟处理后的工作信号没有跳变沿,输出信号保持为第一电平信号;且使得故障检测信号的脉冲跳变沿在工作信号的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,输出信号与工作信号一致。因此,本技术能够消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲,能够避免系统无效动作,进而能够提高系统控制的精准性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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技术的一些实施例,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。
17.图1是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图;
18.图2是图1自恢复故障保护电路的一时序示意图;
19.图3是图1自恢复故障保护电路的另一时序示意图;
20.图4是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图;
21.图5是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图;
22.图6是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图;
23.图7是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图;
24.图8是本技术智能功率模块一实施例的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例,对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本技术,但不对本技术的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
26.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;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。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技术实施例中的具体含义。
27.在本技术实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本说明书的描述中,参考术语“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技术实施例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。
29.本技术首先提出一种自恢复故障保护电路,如图1所示,图1是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图。本实施例自恢复故障保护电路10包括:逻辑运算电路11、第一延迟电路12及触发电路13;其中,逻辑运算电路11接收系统(图未示)的故障检测信号fault和工作信号in,逻辑运算电路11用于对故障检测信号fault和工作信号in进行运算;第一延迟电路12接收工作信号in,用于对工作信号in进行延迟处理;触发电路13的第一输入端cp与第一延迟电路12的输出端连接,触发电路13的第二输入端d与逻辑运算电路11的输出端连接,触发电路13基于延时处理后的工作信号m,控制运算后的工作信号l进行逻辑翻转。
30.本实施例采用逻辑运算电路11对故障检测信号fault和工作信号in进行运算,能够实现故障检测信号fault对工作信号in的控制,使得系统正常工作时,自恢复故障保护电路10不对工作信号in产生影响,而在系统发生故障时,自恢复故障保护电路10将工作信号in锁定在特定状态,该特定状态使得系统停止工作,直至故障自恢复;该特定状态可以是低电平状态。
31.具体地,当系统正常工作时,系统向逻辑运算电路11输入的故障检测信号fault为第二电平信号;系统的工作信号in为第二电平信号时,逻辑运算电路11将两个第二电平信号进行运算,得到第二电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为第二电平信号;系统的工作信号in为第一电平信号时,逻辑运算电路11将第一电平信号与
第二电平信号进行运算,得到第一电平信号,因此故自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为第一电平信号;因此,当系统正常工作时,自恢复故障保护电路10不会影响系统的工作信号in,系统保持正常工作。
32.而系统发生故障时,系统向逻辑运算电路11输入的故障检测信号fault为第一电平信号;系统的工作信号in为第二电平信号时,逻辑运算电路11将第二电平信号和第一电平信号进行运算,得到第一电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为第一电平信号;系统的工作信号in为第一电平信号时,逻辑运算电路11将第一电平信号与第一电平信号进行运算,得到第一电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为第一电平信号;因此,当系统发生故障时,自恢复故障保护电路10将输出信号out锁定在第一电平状态,第一电平状态使得系统停止工作。因此,本实施例自恢复故障保护电路10能够实现对工作信号in的控制及故障保护作用。
33.其中,在故障恢复的过程中,故障检测信号fault从第一电平信号切换到第二电平信号。
34.本实施例进一步采用第一延迟电路12对系统的工作信号in进行延迟处理,以使故障检测信号fault的跳变沿(自恢复,有第一电平信号切换至第二电平信号)在工作信号in的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,中间信号l的脉冲跳变沿发生时间先于延迟处理后的工作信号m的脉冲跳变沿发生时间。
35.本实施例进一步采用触发电路13基于延时处理后的工作信号m,控制运算后的工作信号l进行逻辑翻转,使得故障检测信号fault的脉冲跳变沿(自恢复,有第一电平信号切换至第二电平信号)在工作信号in的脉冲跳变沿之后时,延迟处理后的工作信号m没有跳变沿,输出信号out为第一电平信号;且使得故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,输出信号out与工作信号in一致。
36.由上述分析可知,在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之后时,输出信号out为第一电平信号,而在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之前或者同时,输出信号out与工作信号in一致,因此输出信号out不会出现窄脉冲,因此,本实施例自恢复故障保护电路10能够消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲(出现短暂的第二电平信号),能够避免系统无效动作,进而能够提高系统控制的精准性。
37.可选地,本实施例的逻辑运算电路11包括与逻辑门,与逻辑门的第一输入端接收故障检测信号fault,与逻辑门的第二输入端接收工作信号in,与逻辑门的输出端与触发电路13的第二输入端d连接;其中,第一延迟电路12的时延大于与逻辑门的时延。
38.其中,本实施例的第一电平信号可以是低电平信号,第二电平信号可以是高电平信号,脉冲跳变沿为脉冲上升沿。
39.与逻辑门能够实现故障检测信号fault与工作信号in的与运算。
40.当系统正常工作时,系统向与逻辑门输入的故障检测信号fault为高电平信号;系统的工作信号in为高电平信号时,与逻辑门将两个高电平信号进行运算,得到高电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为高电平信号;系统的工作信号in为低电平信号时,与逻辑门将低电平信号与高电平信号进行运算,得到低电平信号,因此故自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为低电平信号;因此,当系统正常工作
时,自恢复故障保护电路10不会影响系统的工作信号in,系统保持正常工作。
41.而系统发生故障时,系统向与逻辑门输入的故障检测信号fault为低电平信号;系统的工作信号in为高电平信号时,与逻辑门将高电平信号和低电平信号进行运算,得到低电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为低电平信号;系统的工作信号in为低电平信号时,与逻辑门将低电平信号与低电平信号进行运算,得到低电平信号,因此自恢复故障保护电路10信号输出端的输出信号out为低电平信号;因此,当系统发生故障时,自恢复故障保护电路10将输出信号out锁定在低电平状态,低电平状态使得系统停止工作。因此,本实施例自恢复故障保护电路10能够实现对工作信号in的控制及故障保护作用。
42.本实施例自恢复故障保护电路10通过与逻辑门实现自恢复故障保护电路10对工作信号的控制及故障保护作用,结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路10的小型化。
43.具体地,在一应用场景中,如图2所示,图2是图1自恢复故障保护电路的一时序示意图。系统故障自恢复时,故障检测信号fault由低电平切换至高电平,故障检测信号fault的脉冲上升沿在工作信号in的脉冲跳变沿之后时,虽然中间信号l会在故障检测信号fault跳变时产生窄脉冲,但是由于延迟处理后的工作信号m没有跳变沿,不产生触发,触发电路13的输出信号out仍然保持为低电平信号,从而能够消除该窄脉冲。
44.在另一应用场景中,如图3所示,图3是图1自恢复故障保护电路的另一时序示意图。系统故障自恢复时,故障检测信号fault由低电平切换至高电平,故障检测信号fault的上升沿在工作信号in的脉冲上升沿之前或者同时发生时,中间信号l的脉冲上升沿发生时间先于延迟处理后的工作信号m的上升跳变沿发生时间,使得触发电路13的输出信号out与工作信号in一致,从而不会产生窄脉冲。
45.可选地,本实施例的第一延迟电路12包括依次串联的偶数个第一反相器121,且第一个第一反相器121的输入端接入工作信号in,最后一个第一反相器121的输出端与触发电路13的第一输入端m连接。
46.具体地,本实施例的第一反相器121的数量为2。在其它实施例中,第一反相器的数量还可以为4、6、8等,只要保证偶数个第一反相器的时延之和大于与逻辑门的时延。
47.本实施例的偶数个第一反相器121不仅能够对工作信号in进行延迟处理,而且能够对工作信号in进行整形,改善信号干扰,且结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路10的小型化。
48.当然,在其它实施例中,还可以采用其它的延迟电路代替本实施例的偶数个第一反相器121。
49.本技术进一步提出另一实施例的自恢复故障保护电路,如图4所示,图4是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图。本实施例自恢复故障保护电路40包括:逻辑运算电路11、第一延迟电路41、触发电路13及第二延迟电路42;其中,逻辑运算电路11接收系统的故障检测信号fault和工作信号in,逻辑运算电路11用于对故障检测信号fault和工作信号in进行运算;第一延迟电路41接收工作信号in,用于对工作信号in进行延迟处理;第二延迟电路42与逻辑运算电路11连接,用于对运算后的工作信号l进行延迟处理,以得到信号l1;触发电路13的第一输入端cp与第一延迟电路41连接,触发电路13的第二输入端d与第
二延迟电路42连接,触发电路13基于延时处理后的工作信号m,控制运算及延迟处理后的信号l1进行逻辑翻转。
50.具体地,本实施例的逻辑运算电路11为与逻辑门,第二延迟电路42的输入端与与逻辑门的输出端连接,第二延迟电路42的输出端与触发电路13的第二输入端d连接;其中,第一延迟电路41的时延大于与逻辑门的时延与第二延迟电路42的时延之和。
51.通过这种方式,在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之后时,输出信号out为第一电平信号,而在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之前或者同时,输出信号out与工作信号in一致,因此输出信号out不会出现窄脉冲,因此,本实施例自恢复故障保护电路10能够消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲(出现短暂的第二电平信号),能够避免系统无效动作,提高系统控制的精准性。
52.本实施例自恢复故障保护电路40与上述自恢复故障保护电路10的区别在于:本实施例自恢复故障保护电路40设有第二延迟电路42。
53.其中,本实施例的第一延迟电路41包括依次串联的偶数个第一反相器121,且第一个第一反相器121的输入端接入工作信号in,最后一个第一反相器121的输出端与触发电路13的第一输入端cp连接。
54.其中,本实施例的第二延迟电路42包括依次串联的偶数个第二反相器421,且第一个第二反相器421的输入端与与逻辑门连接,最后一个第二反相器421的输出端与触发电路13的第二输入端d连接。
55.具体地,本实施例的第一反相器121的数量为6,第二反相器421的数量为2。在其它实施例中,第一反相器的数量还可以为8、10等,第二反相器的数量为4、6等,只要保证偶数个第一反相器的时延之和大于与逻辑门的时延和偶数个第二反相器的时延之和。
56.本实施例的偶数个第一反相器121不仅能够对工作信号in进行延迟处理,而且能够对工作信号in进行整形,改善信号干扰,且结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路40的小型化。
57.本实施例的偶数个第二反相器421不仅能够对运算后的工作信号l进行延迟处理,而且能够对运算后的的工作信号l进行整形,改善信号干扰,且结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路40的小型化。
58.当然,在其它实施例中,还可以采用其它的延迟电路代替本实施例的偶数个第一反相器121和/或偶数个第二反相器421。
59.本实施例自恢复故障保护电路40的工作原理及时序图与上述自恢复故障保护电路10类似,这里不赘述。
60.本实施例的第一反相器121与第二反相器421可以相同,具有相同的时延;第一反相器121与第二反相器421也可以不相同,具有不同的时延;只要保证偶数个第一反相器121的时延之和大于与逻辑门的时延和偶数个第二反相器421的时延之和。
61.本技术进一步提出另一实施例的自恢复故障保护电路,如图5所示,图5是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图。本实施例自恢复故障保护电路50包括:逻辑运算电路51、第一延迟电路52、触发电路13及第二延迟电路53;其中,逻辑运算电路51接收系统的故障检测信号fault和工作信号in,逻辑运算电路51用于对故障检测信号fault和工作信号in进行运算;第一延迟电路52接收工作信号in,用于对工作信号in进行延迟处理;第
二延迟电路53与逻辑运算电路51连接,用于对运算后的工作信号l2进行延迟处理,以得到信号l3;触发电路13的第一输入端cp与第一延迟电路52连接,触发电路13的第二输入端d与第二延迟电路53连接,触发电路13基于延时处理后的工作信号m,控制运算及延迟处理后的信号l3进行逻辑翻转。
62.具体地,本实施例的逻辑运算电路51为与非逻辑门,第二延迟电路53为反向延迟电路,反向延迟电路的输入端与与非逻辑门的输出端连接,反向延迟电路的输出端与触发电路13的第二输入端d连接;其中,第一延迟电路52的时延大于与非逻辑门的时延与反向延迟电路的时延之和。
63.通过这种方式,在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之后时,输出信号out为第一电平信号,而在故障检测信号fault的脉冲跳变沿在工作信号in的脉冲跳变沿之前或者同时,输出信号out与工作信号in一致,因此输出信号out不会出现窄脉冲,因此,本实施例自恢复故障保护电路50能够消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲(出现短暂的第二电平信号),能够避免系统无效动作,提高系统控制的精准性。
64.本实施例自恢复故障保护电路50与上述自恢复故障保护电路10的区别在于:本实施例的逻辑运算电路51为与非逻辑门,并设有反向延迟电路。
65.反向延迟电路用于保证其输出信号l3为故障检测信号fault与工作信号in的与运算逻辑信号。
66.其中,本实施例的第一延迟电路52包括依次串联的偶数个第一反相器121,且第一个第一反相器121的输入端接入工作信号in,最后一个第一反相器121的输出端与触发电路13的第一输入端cp连接,其中,第一反相器121的数量为大于或者等于4的偶数。
67.其中,本实施例的反向延迟电路53包括依次串联的奇数个第二反相器421,且第一个第二反相器421的输入端与与非逻辑门连接,最后一个第二反相器421的输出端与触发电路13的第二输入端d连接。
68.具体地,本实施例的第一反相器121的数量为4,第二反相器421的数量为1(数量为1时,直接将第二反相器421分别与与非逻辑门及触发电路13连接)。在其它实施例中,第一反相器的数量还可以为6、8、10等,第二反相器的数量为3、5等,只要保证偶数个第一反相器的时延之和大于与非逻辑门的时延和奇数个第二反相器的时延之和。
69.本实施例的偶数个第一反相器121不仅能够对工作信号in进行延迟处理,而且能够对工作信号in进行整形,改善信号干扰,且结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路50的小型化。
70.本实施例的奇数个第二反相器421不仅能够对运算后的工作信号l2进行延迟处理,而且能够对运算后的工作信号l2进行整形,改善信号干扰,且结构简单,成本低,有利于自恢复故障保护电路50的小型化。
71.当然,在其它实施例中,还可以采用其它的延迟电路代替本实施例的偶数个第一反相器121和/或奇数个第二反相器421。
72.本实施例自恢复故障保护电路40的工作原理及时序图与上述自恢复故障保护电路10类似,这里不赘述。
73.本实施例的第一反相器121与第二反相器421可以相同,具有相同的时延;第一反相器121与第二反相器421也可以不相同,具有不同的时延;只要保证偶数个第一反相器121
的时延之和大于与逻辑门的时延和奇数个第二反相器421的时延之和。
74.本技术进一步提出另一实施例的自恢复故障保护电路,如图6所示,图6是本技术自恢复故障保护电路一实施例的结构示意图。本实施例自恢复故障保护电路与上述自恢复故障保护电路10的区别在于:本实施例的自恢复故障保护电路进一步包括:电阻r及电容c;其中,电阻r的一端与电源电压vdd连接;电容c的一端分别与电阻r的另一端及逻辑运算电路11的第二输入端连接,电容c的输出端接地;其中,电源电压vdd通过电阻r对电容c进行充电,以为自恢复故障保护电路提供故障恢复信号。
75.本实施例的电阻r及电容c组成了rc网络。
76.系统在故障恢复的过程,可以利用rc网络的充电,以使故障检测信号fault从低电平变为高电平:故障检测信号fault为0(低电平)时,电容c连接电阻r的一端的电压为0(低电平),电容c释放电荷;随后,电源电压vdd通过rc电路给电容c充电,电容c连接电阻r的一端的电位随之抬高;当电容c连接电阻r的一端的电位高于系统变化的电压阈值(故障检测信号fault为高电平)时,系统状态发生翻转(故障状态到正常工作状态)。
77.可选地,本技术上述实施例的触发电路13包括d触发器,本技术利用d触发器的性质,能够实现与运算后的信号的过滤功能,能够消除窄脉冲的产生。
78.其中,本技术可以采用cmos工艺、bjt工艺、体硅bcd工艺、soi

bcd工艺等实现本技术的自恢复故障保护电路及其各种电路元件。
79.本技术的d触发器可以采用如图7所述的电路结构实现,d触发器71包括:第一晶振72、第二晶振73、第三晶振74、第四晶振75、第三反相器76、第四反相器77、第五反相器78、第一与非逻辑门79及第二与非逻辑门80;其中,第三反相器76的输入端与最后一个第一反相器121的输出端连接,第三反相器76的输出端分别与第一晶振72的正向时钟端、第二晶振73的正向时钟端、第三晶振74的反向时钟端、第四晶振75的反向时钟端连接;最后一个第一反相器421的输出端还分别与第一晶振72的反向时钟端、第二晶振73的反向时钟端、第三晶振74的正向时钟端、第四晶振75的正向时钟端连接;与逻辑门的输出端分别与第一与非逻辑门79的第一输入端及第二与非逻辑门80第一输入端连接;第一与非逻辑门79的第二输入端分别与第一晶振72的第一信号端及第二晶振73的第一信号端连接,第一晶振72的第二信号端接电源电压v;第四反相器77的输入端与第一与非逻辑门79的输出端连接,第四反相器77的输出端分别与第一晶振72第二信号端及第四晶振75的第一信号端连接;第二与非逻辑门80的第二输入端分别与第四晶振75的第二信号端及第三晶振74的第一信号端连接,第二与非逻辑门80的输出端与第五反相器78的输入端连接,第五反相器78的输出端与第三晶振74的第二信号端连接;第五反相器78的输出端为d触发器71的输出端。
80.本实施例采用d触发器,能够简化电路,节约成本。在其它实施例中还可以采用其它与d触发器具有类似功能的触发电路代替d触发器,或者其它电路结构的d触发器代替本实施例的d触发器71。
81.在一应用场景中,响应于系统正常工作,故障检测信号为高电平信号,逻辑运算电路将工作信号与高电平信号进行与运算,以使逻辑翻转后的信号与工作信号一致,使系统正常工作。
82.在一应用场景中,响应于系统发生故障,故障检测信号为低电平信号,逻辑运算电路将工作信号与低电平信号进行与运算,以使逻辑翻转后的信号为低电平信号,使系统进
入故障保护状态。
83.在一应用场景中,响应于系统故障自恢复,故障检测信号从低电平信号切换至高电平信号,触发电路基于延时处理后的工作信号,控制运算后的工作信号在故障检测信号切换至高电平信号时,保持为低电平信号,以消除窄脉冲。
84.本技术进一步提出一种智能功率模块,如图8所示,图8是本技术智能功率模块一实施例的结构示意图。本实施例智能功率模块80包括:自恢复故障保护电路81及自恢复故障保护电路81连接系统82,自恢复故障保护电路81能够实现系统82的故障自恢复及故障保护。其中,自恢复故障保护电路81为上述实施例的自恢复故障保护电路,这里不赘述。
85.本实施例智能功率模块80可以是单片集成智能功率模块。
86.智能功率模块是一种由高速、低功耗的功率管、栅极驱动以及自恢复故障保护电路等相应的保护电路构成的半导体器件,具有大功率晶体管的高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及场效应晶体管的高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且智能功率模块内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路,使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间,也大大增强了系统的可靠性;本实施例智能功率模块可用于家用电器、轨道交通、电力系统等领域。
87.区别于现有技术,本技术自恢复故障保护电路包括:逻辑运算电路,接收系统的故障检测信号和工作信号,用于对故障检测信号和工作信号进行运算;第一延迟电路,接收工作信号,用于对工作信号进行延迟处理;触发电路,其第一输入端与第一延迟电路的输出端连接,其第二输入端与逻辑运算电路的输出端连接,触发电路基于延时处理后的工作信号,控制运算后的工作信号进行逻辑翻转。本技术自恢复故障保护电路采用逻辑运算电路能够实现系统工作信号的控制及故障保护的作用;并采用第一延迟电路对工作信号进行延迟处理,以得到延迟处理后的工作信号,能够使得故障检测信号的脉冲跳变沿(自恢复,有第一电平信号切换至第二电平信号)在工作信号的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,中间信号的脉冲跳变沿发生时间先于延迟处理后的工作信号的脉冲跳变沿发生时间;且采用触发电路基于延时处理后的工作信号控制运算后的工作信号,即中间信号进行逻辑翻转,能够使得故障检测信号的脉冲跳变沿在工作信号的脉冲跳变沿之后时,延迟处理后的工作信号没有跳变沿,输出信号保持为第一电平信号;且使得故障检测信号的脉冲跳变沿在工作信号的脉冲跳变沿之前或者同时发生时,输出信号与工作信号一致。因此,本技术能够消除系统故障自恢复时工作信号的窄脉冲,能够避免系统无效动作,进而能够提高系统控制的精准性。
88.以上所述仅为本技术的实施方式,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效机构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
再多了解一些

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