一种用于MOS管的高边输出过热检测方法、系统及装置与流程

一种用于mos管的高边输出过热检测方法、系统及装置
技术领域
1.本发明涉及信号发生器电路设计技术领域，具体而言，涉及一种用于mos管的高边输出过热检测方法、系统及装置。


背景技术：

2.现有的mos管的高边输出方式为:如图1所示：nmos的高边输出, 如图2所示：pmos的输出方式。
3.对于上述mos管的大电流输出过热保护的必要性为：
4.1、mos长时间过流输出,mos芯片会发热，甚至会过热，损坏mos 芯片
5.2、在mos输出大电流时，如果输出线的接插件或接线柱连接装置松动，接触电阻增加，会导致发热，甚至产生火灾隐患。
6.现有的常用的温度检测方法为：用温度传感器检测温度，过热时关断mos的电流输出；或用温敏电阻采样，检测温度。把温敏电阻安排在发热源的附近，感应温度。如图3所示：vcc为mcu系统工作电压；r1为一固定电阻；ntc为温敏电阻；c1为滤波电容；vdd_ad:mcu 的ad转换信号；利用温敏电阻电阻的特性，温度变化时电阻发生发生变化，mcu采集vdd_ad的电压信号，得到相应的电压ad值，然后 mcu查表得到相应的温度值，但这种采样方法存在缺点：温敏电阻只能安装在发热源的附近感应温度，得到的温度值不能很真实的反应发热源的温度；因此，急需一种用于mos管的高边输出过热检测方法、系统及装置，用于解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本发明提供了一种用于mos管的高边输出过热检测方法，包括以下步骤：
8.将ntc电阻与mos管的输出线路相连；
9.通过mcu采集mos管的s端的电压，根据采集结果，控制mcu获取ntc电阻的阻值；
10.根据ntc电阻的阻值，获取mos管的温度值。
11.优选地，在将ntc电阻与mos管的输出线路相连的过程中，将 ntc电阻的第一端与mos管的输出线路电性连接；
12.将ntc电阻的第二端与并联连接的第一电阻r1和第一电容c1电性连接，其中，并联连接的第一电阻r1和第一电容c1用于为mcu提供用于生成ntc电阻的阻值的第一电压ad1。
13.优选地，在通过mcu采集mos管的s端的电压的过程中，通过在 mos管的s端设置电压检测电路，为mcu提供mos管的s端的第二电压ad0，其中，mcu根据第二电压ad0，判断mos管所处状态，并根据判断结构控制mos管的工作状态。
14.优选地，在控制mcu获取ntc电阻的阻值的过程中，通过muc获取第一电压ad1以及vsr值，获取ntc电阻的阻值。
15.优选地，在通过在mos管的s端设置电压检测电路的过程中，电压检测电路还用于
连接其他mos管的s端，用于采集其他mos管的s 端的电压，为muc提供用于判断其他mos管的电压值。
16.本发明公开了一种用于mos管的高边输出过热检测系统，包括：
17.数据采集模块，用于采集mos管的s端的电压；
18.数据分析模块，用于根据mos管的s端的电压，获取mos管的工作状态，并根据工作状态，获取连接在mos管的输出端线路上的ntc 电阻的阻值；
19.数据处理模块，用于根据ntc电阻的阻值，获取mos管的温度值。
20.优选地，数据分析模块包括：
21.第一数据分析单元，用于根据mos管的s端的电压，获取mos管的工作状态；
22.第二数据分析单元，用于获取与ntc电阻电性连接的相互并联连接的第一电阻r1和第一电容c1的第一电压ad1，并根据vsr值，生成ntc电阻的阻值。
23.本发明公开了一种用于mos管的高边输出过热检测装置，包括：
24.电压检测电路，与mos管的s端电性连接；
25.控制输出电路，与mos管的g端电性连接；
26.保护控制电路，与mos管的g端电性连接；
27.mos管温度检测电路，与mos管的输出线路电性连接；
28.mcu，分别与电压检测电路、mos管、mos管温度检测电路、控制输出电路、保护控制电路电性连接。
29.优选地，mos管温度检测电路包括ntc电阻以及与ntc电阻电性连接的第一电阻r1和第一电容c1；
30.第一电阻r1与第一电容c1并联连接；
31.ntc电阻与mos管的输出线路电性连接；
32.第一电阻r1与ntc电阻之间还连接有mcu。
33.优选地，电压检测电路包括第二电阻r2以及与第二电阻r2电性连接的第三电阻r3和第二电阻c2；
34.第二电阻r2与mos管的s端电性连接；
35.第三电阻r3与第二电阻c2并联连接；
36.第二电阻r2与第三电阻r3之间还连接有mcu。
37.本发明公开了以下技术效果：
38.1：ntc电阻和mos的输出线路相连，更能直接的快速的反映温度变化；
39.2：vc变化时，也能准确的反应真实的温度值。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
41.图1是本发明所述的nmos的高边输出示意图；
42.图2是本发明所述的pmos的输出方式示意图；
43.图3是本发明所述的常用的温度检测方法示意图；
44.图4是本发明所述的mos高边输出过热检测示意图。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.如图1-4所示，本发明提供了一种用于mos管的高边输出过热检测方法，包括以下步骤：
47.将ntc电阻与mos管的输出线路相连；
48.通过mcu采集mos管的s端的电压，根据采集结果，控制mcu获取ntc电阻的阻值；
49.根据ntc电阻的阻值，获取mos管的温度值。
50.进一步优选地，本发明在将ntc电阻与mos管的输出线路相连的过程中，本发明将ntc电阻的第一端与mos管的输出线路电性连接；
51.将ntc电阻的第二端与并联连接的第一电阻r1和第一电容c1电性连接，其中，并联连接的第一电阻r1和第一电容c1用于为mcu提供用于生成ntc电阻的阻值的第一电压ad1。
52.进一步优选地，本发明在通过mcu采集mos管的s端的电压的过程中，本发明通过在mos管的s端设置电压检测电路，为mcu提供 mos管的s端的第二电压ad0，其中，mcu根据第二电压ad0，判断 mos管所处状态，并根据判断结构控制mos管的工作状态。
53.进一步优选地，本发明在控制mcu获取ntc电阻的阻值的过程中，本发明通过muc获取第一电压ad1以及vsr值，获取ntc电阻的阻值。
54.进一步优选地，本发明在通过在mos管的s端设置电压检测电路的过程中，本发明提到的电压检测电路还用于连接其他mos管的s端，用于采集其他mos管的s端的电压，为muc提供用于判断其他mos管的电压值。
55.本发明公开了一种用于mos管的高边输出过热检测系统，包括：
56.数据采集模块，用于采集mos管的s端的电压；
57.数据分析模块，用于根据mos管的s端的电压，获取mos管的工作状态，并根据工作状态，获取连接在mos管的输出端线路上的ntc 电阻的阻值；
58.数据处理模块，用于根据ntc电阻的阻值，获取mos管的温度值。
59.进一步优选地，本发明提到的数据分析模块包括：
60.第一数据分析单元，用于根据mos管的s端的电压，获取mos管的工作状态；
61.第二数据分析单元，用于获取与ntc电阻电性连接的相互并联连接的第一电阻r1和第一电容c1的第一电压ad1，并根据vsr值，生成ntc电阻的阻值。
62.本发明公开了一种用于mos管的高边输出过热检测装置，包括：
63.电压检测电路，与mos管的s端电性连接；
64.控制输出电路，与mos管的g端电性连接；
65.保护控制电路，与mos管的g端电性连接；
66.mos管温度检测电路，与mos管的输出线路电性连接；
67.mcu，分别与电压检测电路、mos管、mos管温度检测电路、控制输出电路、保护控制电路电性连接。
68.进一步优选地，本发明提到的mos管温度检测电路包括ntc电阻以及与ntc电阻电性连接的第一电阻r1和第一电容c1；
69.第一电阻r1与第一电容c1并联连接；
70.ntc电阻与mos管的输出线路电性连接；
71.第一电阻r1与ntc电阻之间还连接有mcu。
72.进一步优选地，本发明提到的电压检测电路包括第二电阻r2以及与第二电阻r2电性连接的第三电阻r3和第二电阻c2；
73.第二电阻r2与mos管的s端电性连接；
74.第三电阻r3与第二电阻c2并联连接；
75.第二电阻r2与第三电阻r3之间还连接有mcu。
76.本发明提供的mos高边输出的过热检测方法，包括以下设计：
77.1、pmos的温度检测也是一样的原理，只是pmos的mos的控制输出和保护控制电路部分不同；
78.2、ntc电阻和mos的输出线路相连，更能直接的快速的反映温度变化；
79.3、mcu采集ad0,得到vc的电压值，vc的电压值近似等于mos 的s端电压vs(当输出短路时，或没有输出时，ad1的近似为0，mcu 可以分析判断处于什么状态)；
80.4、根据mcu采集ad1的值和vsr值可计算出当前ntc的电阻值，其中，ntc＝r1*fad/vad-r1，fad:mcu的最大ad值，vad：mcu采集电压ad1的ad值，ntc：ntc的电阻值，r1：r1的电阻值；
81.5、根据ntc的电阻值，mcu查表可以得到当前的温度值；
82.6、当检测过热时，mcu关闭控制输出，启动保护控制，来保护 mos和输出线路；
83.7、如果有多路功率输出时，可以共用电压检测电路部分。
84.本发明通过将ntc电阻和mos的输出线路相连，更能直接的快速的反映温度变化；并且在vc变化时，也能准确的反应真实的温度值。
85.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/ 或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
86.在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
87.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。