双NMOS管的负载保护警报电路的制作方法

双nmos管的负载保护警报电路
技术领域
1.本发明涉及一种负载保护警报电路，尤其涉及一种适用于家电类产品的双nmos管(n型金属-氧化物-半导体)的负载保护警报电路。


背景技术：

2.目前家电类产品(手持式果汁杯，智能小碗，电饭煲等)，负载为阻性加热负载或感性转动负载，通过一个三极管或者mos管控制负载开与关。通常情况下，家电类产品负载只有一个三极管或者mos管控制，若三极管或mos管失效或损坏，一直导通不受控，导致负载一直工作，就会产生安全隐患和风险。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中家电类产品负载控制的上述缺陷，提供一种双nmos管的负载保护警报电路。
4.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
5.一种双nmos管的负载保护警报电路，包括mcu单片机和负载控制电路，所述负载控制电路包括负载电源、负载、第一nmos管、第二nmos管和第五电阻；
6.所述负载电源、所述负载、所述第二nmos管、所述第一nmos管和所述第五电阻依次串联接地，所述第一nmos管和所述第二nmos管由所述mcu单片机的不同控制端不同的电平控制，所述mcu单片机还检测所述第二nmos管和所述第一nmos管中间的电平和所述第五电阻的电压值。
7.较佳地，所述第二nmos管在所述mcu单片机的第一控制端为低电平时导通，所述第一nmos管在所述mcu单片机的第二控制端为高电平时导通，所述负载在所述第一nmos管和所述第二nmos管同时导通时导通工作。
8.较佳地，所述负载控制电路还包括pnp三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
9.所述pnp三极管的基极通过第六电阻连接所述第一控制端；所述pnp三极管的集电极连接所述第二nmos管的栅极，还通过所述第二电阻连接所述第二nmos管的源极；所述pnp三极管的发射极连接vcc，还通过所述第一电阻连接所述第一控制端；
10.所述第一nmos管的栅极通过第七电阻连接所述第二控制端，还通过所述第三电阻连接所述第一nmos管的源极。
11.较佳地，所述mcu单片机还通过电平检测端检测在所述负载非工作状态下，所述第一nmos管是否失效导通，所述第二nmos管是否失效导通。
12.较佳地，所述第二nmos管的源极连接所述第一nmos管的漏极，所述第一nmos管的源极通过所述第五电阻接地；
13.所述第二nmos管的源极通过第八电阻连接所述电平检测端，还通过第九电阻连接所述mcu单片机的检测控制端，所述检测控制端被设为输出高电平、输出低电平或输入。
14.较佳地，所述mcu单片机还通过电压检测端检测所述负载是否导通工作。
15.较佳地，所述负载控制电路还包括第四电阻，所述第五电阻的非接地端通过所述第四电阻连接所述电压检测端，所述电压检测端还通过电容接地。
16.较佳地，所述mcu单片机的第三控制端通过第十电阻连接警报器。
17.较佳地，所述第三控制端发生在以下任意一种情况时控制所述警报器发出警报：
18.在所述负载非工作状态下，所述第一nmos管失效导通；
19.在所述负载非工作状态下，所述第二nmos管失效导通；
20.在所述负载非工作状态下，所述mcu单片机检测到所述第五电阻的电压不为0。
21.较佳地，所述负载为阻性加热负载或感性转动负载。
22.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
23.本发明的积极进步效果在于：本发明通过运用所述第一nmos管和所述第二nmos管串联且所述第一nmos管和所述第二nmos管由不同控制端不同电平控制；针对两个串联的所述第一nmos管和所述第二nmos管，通过检测所述第二nmos管和所述第一nmos管中间的电平，判断所述第一nmos管和所述第二nmos管是否失效导通；针对负载，通过检测所述第五电阻的电压值，判断负载是否导通。本发明可以准确检测出产品故障，通过三重保护警报，防止在负载非工作状态下，对用户造成安全方面的风险和隐患。
附图说明
24.图1为本发明实施例1的双nmos管的负载保护警报电路的电路图。
具体实施方式
25.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
26.实施例1
27.图1示出了本实施例的一种双nmos管的负载保护警报电路。所述负载保护警报电路包括mcu单片机u1和负载控制电路，所述负载控制电路包括负载电源vload、负载l1、第一nmos管q1、第二nmos管q2和第五电阻r5；所述负载电源vload、所述负载l1、所述第二nmos管q2和所述第一nmos管q1和所述第五电阻r5依次串联接地，所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2由所述mcu单片机u1的不同控制端不同的电平控制，所述mcu单片机u1还检测所述第二nmos管q2和所述第一nmos管q1中间的电平和所述第五电阻r5的电压值。
28.其中，所述第五电阻r5可以为高精度小阻值的电阻。所述控制端可以为所述mcu单片机u1的i/o口。所述负载l1可以为阻性加热负载或感性转动负载。
29.在一种可选的实施方式中，所述第二nmos管q2在所述mcu单片机u1的第一控制端为低电平时导通，所述第一nmos管q1在所述mcu单片机u1的第二控制端为高电平时导通，所述负载l1在所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2同时导通时导通工作。其中，所述第一控制端和所述第二控制端可以为不同的i/o口，例如分别为所述mcu单片机u1的3脚和4脚。
30.进一步地，所述负载控制电路还包括pnp三极管q3、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；所述pnp三极管q3的基极通过第六电阻r6连接所述第一控制端；所述pnp三极管q3的集电极连接所述第二nmos管q2的栅极，还通过所述第二电阻r2连接所述第二nmos管q2的源极；所述pnp三极管q3的发射极连接vcc，还通过所述第一电阻r1连接所述第一控制端；
所述第一nmos管q1的栅极通过第七电阻r7连接所述第二控制端，还通过所述第三电阻r3连接所述第一nmos管q1的源极。
31.本实施例中，所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2串联且所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2由不同控制端不同电平控制：所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2串联，其中一个nmos管失效导通，另一个nmos管可以控制所述负载l1开关，两个不同控制端不同的电平分别控制所述第一nmos管q1和所述第二nmos管q2，若mcu死机或失控(如两个控制端电平相同)，负载l1也不会导通。
32.在一种可选的实施方式中，所述mcu单片机u1还通过电平检测端检测在所述负载l1非工作状态下，所述第一nmos管q1是否失效导通，所述第二nmos管q2是否失效导通。其中，所述电平检测端可以为另一个i/o口，例如，为所述mcu单片机u1的5脚。
33.进一步地，所述第二nmos管q2的源极连接所述第一nmos管q1的漏极，所述第一nmos管q1的源极通过所述第五电阻r5接地；所述第二nmos管q2的源极通过第八电阻r8连接所述电平检测端，还通过第九电阻r9连接所述mcu单片机u1的检测控制端，所述检测控制端被设为输出高电平、输出低电平或输入。
34.其中，所述检测控制端可以为另一个i/o口，例如，为所述mcu单片机u1的6脚。
35.本实施例中，若所述第一nmos管q1失效导通，则所述电平检测端会检测出高电平，若所述第二nmos管q2失效导通，则所述电平检测端会检测出低电平。
36.在一种可选的实施方式中，所述mcu单片机u1还通过电压检测端检测所述负载l1是否导通工作。其中，所述电压检测端可以为a/d口，例如，为所述mcu单片机u1的7脚。
37.进一步地，所述负载控制电路还包括第四电阻r4，所述第五电阻r5的非接地端通过所述第四电阻r4连接所述电压检测端，所述电压检测端还通过电容c5接地gnd。
38.本实施例中，通过检测所述电压检测端是否有电压，可以确定负载l1是否导通。
39.在一种可选的实施方式中，所述mcu单片机u1的第三控制端通过第十电阻r10连接警报器b1。其中，所述第三控制端可以为另一个i/o口，例如，为所述mcu单片机u1的8脚。
40.进一步地，所述第三控制端发生在以下任意一种情况时控制所述警报器发出警报：
41.在所述负载l1非工作状态下，所述第一nmos管q1失效导通；
42.在所述负载l1非工作状态下，所述第二nmos管q2失效导通；
43.在所述负载l1非工作状态下，所述mcu单片机u1检测到所述第五电阻的电压不为0。
44.其中，所述警报器b1可以为声光器。所述声光器的一端连接vcc，另一端通过所述第十电阻连接所述第三控制端。
45.本实施例中，电路具备三重保护警报，在非工作状态下，可以更加有效的规避负载l1失控工作，防止对用户造成安全方面的风险和隐患。
46.下面结合图1，详细地说明本实施例的一种双nmos管的负载保护警报电路的原理：
47.1.当driver_p为低电平时所述pnp三极管q3导通，所述第二nmos管q2的栅极为高电平，则所述第二nmos管q2导通；当driver_n为高电平时所述第一nmos管q1的栅极为高电平，则所述第一nmos管q1导通，因此，所述负载l1导通工作。当所述第一nmos管q1或所述第二nmos管q2任意一个失效导通时，另外一个nmos管可以控制所述负载l1开与关。driver_p
为低电平，同时driver_n为高电平时，所述负载l1才导通工作，若所述mcu单片机u1死机或失控致使3脚、4脚的两个io口电平相同，所述负载l1不会导通工作。
48.2.在所述负载l1非工作状态下，若所述第一nmos管q1失效导通，所述mcu单片机u1的5脚检测short_chk电平，此时short_chk口设置上拉电阻(如图外接上拉电阻，或者设置芯片管脚内部上拉)，即图中所述mcu单片机u1的6脚输出高电平，vshort_chk＝(r5/(r5 r9))*vload，由于电阻r5》》r9，因此vshort_chk为低电平。所述mcu单片机u1的5脚不检测short_chk电平时不设上拉电阻，即6脚设为输入。
49.在所述负载l1非工作状态下，若所述第二nmos管q2失效导通，所述mcu单片机u1的5脚检测short_chk电平，此时short_chk口设置下拉电阻(如图外接下拉电阻，或者设置芯片管脚内部下拉)，即图中所述mcu单片机u1的6脚输出低电平，vshort_chk＝(r9/(lr1 r9))*vload，由于负载电阻lr1》》r9，因此vshort_chk为高电平。所述mcu单片机u1的5脚不检测short_chk电平时不设下拉电阻，即6脚设为输入。此时通过声光器b1警报用户产品故障。
50.3.若所述负载l1导通工作，则vsense＝(r5/(r5 lr1))*vload，因此可以通过检测vsense的电压值确定所述负载l1是否导通工作。若在所述负载l1非工作状态下，检测到该处有电压，则通过声光器b1警报用户产品故障。
51.本实施例通过运用所述第一nmos管和所述第二nmos管串联且所述第一nmos管和所述第二nmos管由不同控制端不同电平控制；针对两个串联的所述第一nmos管和所述第二nmos管，通过检测所述第二nmos管和所述第一nmos管中间的电平，判断所述第一nmos管和所述第二nmos管是否失效导通；针对负载，通过检测所述第五电阻的电压值，判断负载是否导通。本实施例可以准确检测出产品故障，通过三重保护警报，防止在负载非工作状态下，对用户造成安全方面的风险和隐患。
52.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。