CN111244882A - 过流保护电路及其自检方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过流保护电路及其自检方法，过流保护电路包括保护电路、微控制单元和注入信号电路，其中，保护电路包括采样电路和比较电路，采样电路用于连接负载并检测负载上的采样电流；比较电路与采样电路的输出端直接或间接相连，比较电路在负载过流时产生过流信号；微控制单元的保护引脚与比较电路的输出端直接或间接相连，以接收过流信号；注入信号电路的一端连接微控制单元的输入输出接口，另一端与采样电路的输出端直接或间接相连，注入信号电路用于向保护电路注入过流测试信号。本发明提供的过流保护电路，在微控制单元上设置输入输出接口并连接注入信号电路，通过检测输出是否正常来验证保护电路是否良好，以对保护电路进行自检。

Description

过流保护电路及其自检方法

技术领域

本发明涉及保护电路领域，具体而言，涉及一种过流保护电路、一种过流保护电路的自检方法、一种微控制单元、一种计算机可读存储介质以及一种车辆。

背景技术

常规过电流硬件保护电路，没有自检电路，如果出现硬件保护电路失效，则存在一定风险，如当发生硬件过电流时，特别是在汽车电路中，硬件保护功能缺失，存在烧毁的风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提出一种过流保护电路。

本发明的第二个方面在于，提出一种过流保护电路的自检方法。

本发明的第三个方面在于，提出一种微控制单元。

本发明的第四个方面在于，提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第五个方面在于，提出一种车辆。

有鉴于此，根据本发明的第一个方面，提供了一种过流保护电路包括保护电路、微控制单元和注入信号电路，其中，保护电路包括采样电路和比较电路，采样电路用于连接负载并检测负载上的采样电流；比较电路与采样电路的输出端直接或间接相连，比较电路在负载过流时产生过流信号；微控制单元的保护引脚与比较电路的输出端直接或间接相连，以接收过流信号；注入信号电路的一端连接微控制单元的输入输出接口，另一端与采样电路的输出端直接或间接相连，注入信号电路用于向保护电路注入过流测试信号。

本发明提供的过流保护电路，在微控制单元上设置输入输出接口并连接注入信号电路，可将过流测试信号注入保护电路中，若保护电路正常运行，则微控制单元将经保护引脚收到过流信号，从而通过检测输出是否正常来验证保护电路是否良好，使得过流保护电路具备自检功能，可以在运行前(例如在电动汽车的功能电路上电前)对保护电路进行自检，确保硬件保护功能可靠，避免了烧毁风险。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的过流保护电路，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，采样电路包括采样电阻，采样电阻的第一端接地，采样电阻的第二端用于连接负载，以将采样电流转换为采样电平；注入信号电路包括第一分压电阻，第一分压电阻的第一端与输入输出接口相连，第一分压电阻的第二端与采样电阻的第二端直接或间接相连，过流测试信号为输入输出接口输出的高电平。

在该技术方案中，具体限定了采样电路包括第一端接地、第二端接负载的采样电阻，负载与采样电阻串联，因而电流相等，采样电阻两端的电压(即电平差值)就等于采样电流与采样电阻的阻值之乘积，从而将负载的电流信号转化为电压信号，也就是将采样电流转换为采样电平，以输入比较电路中。当负载没有被启动时，由于没有电流流过采样电阻，采样电平极低，比较电路不会输出过流信号。注入信号电路包括串联在输入输出接口和采样电阻之间的第一分压电阻，当运行自检功能时，输入输出接口配置为输出模式，输出一个高电平，并在第一分压电阻和采样电阻之间分配，通过合理设置第一分压电阻的阻值，可以提高采样电阻输出的采样电平，以触发保护电路动作，只要有一个电路部分异常，保护引脚就将检测不到过流信号，故保护引脚若能检测到过流信号，则可以验证保护电路正常。

在上述任一技术方案中，优选地，注入信号电路还包括第一拉低电阻，第一拉低电阻的一端接地，第一拉低电阻的另一端与第一分压电阻的第二端相连。

在该技术方案中，由于采样电阻转换的采样电平往往较小，在输入输出接口输出高电平的情况下可能造成采样电平提升过大，进而损坏保护电路，通过增设接地的第一拉低电阻，可限制提升后的采样电平值，确保保护电路可靠运行而不受损坏。

在上述任一技术方案中，优选地，注入信号电路还包括二极管，二极管的一端连接第一分压电阻，二极管的另一端与采样电阻的第二端直接或间接相连，二极管的导通方向为由第一分压电阻至采样电阻。

在该技术方案中，注入信号电路还包括从第一分压电阻到采样电阻导通的二极管，当运行自检功能时，输入输出接口输出的高电平可以令二极管导通，使检测顺利进行，当检测完毕、电路正常运行后，输入输出接口不再输出高电平，二极管也就不再导通，从而借助二极管隔离了保护电路和输入输出接口，使得在电路正常工作时，输入输出接口不会对保护电路产生影响。

在上述任一技术方案中，优选地，比较电路包括比较器和参考电平电路，比较器的负极与采样电路的输出端直接或间接相连；参考电平电路与比较器的正极相连，参考电平电路用于输出参考电平。

在该技术方案中，具体限定了比较电路包括比较器和参考电平电路，参考电平电路向比较器的正极输出参考电平，采样电路则将采样电平直接或间接地输至比较器的负极，以供比较器比较采样电平是否超出参考标准，若未超出，则比较器的输出结果不变，若超出，则比较器翻转，输出过流信号，实现过流保护。

在上述任一技术方案中，优选地，参考电平电路包括第一电源、第二分压电阻和第三分压电阻，第二分压电阻串联在第一电源和比较器的正极之间；第三分压电阻的一端接地，另一端连接在第二分压电阻和比较器的正极之间。

在该技术方案中，具体限定了参考电平电路。第一电源输出的电压通过第二分压电阻和第三分压电阻分压，通过合理取值，第二分压电阻可向比较器的正极输出适当的参考电平，线路简洁，输出可靠。

在上述任一技术方案中，优选地，保护电路还包括保持电路，其一端与比较器的输出端直接或间接相连，其另一端连接保护引脚。

在该技术方案中，过流保护电路进一步还包括比较器下游的保持电路，当比较器未翻转时，保持电路可维持稳定，避免了保护引脚被误触发，当比较器翻转，即采样电平过大，采样电流过流时，保持电路就发生变化，输出过流信号，实现了过流保护的稳定可靠。

在上述任一技术方案中，优选地，比较电路还包括第一限流电阻、第二电源和拔高电阻，第一限流电阻串联在保持电路和比较器的输出端之间；拔高电阻的一端与第二电源相连，另一端连接在比较器的输出端和第一限流电阻之间。

在该技术方案中，在保持电路和比较器的输出端之间还设置有第一限流电阻，以限制电路中的电流大小，避免过流保护电路中的元器件损坏，提高了过流保护电路的可靠性。在比较器的输出端还设置有拔高电阻和第二电源，使得当比较器未翻转时，比较器的输出电平始终较大，确保了保持电路的输出不变，仅在比较器发生翻转时才会发生变化而输出过流信号，提高了保护电路的判断准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，保护电路还包括放大电路，其包括运算放大器和反馈电阻，运算放大器的正极经匹配电阻与采样电路的输出端相连，运算放大器的负极经第二拉低电阻接地；反馈电阻的一端连接运算放大器的负极，另一端连接运算放大器的输出端。

在该技术方案中，过流保护电路还包括位于采样电路和比较电路之间的放大电路，放大电路包括运算放大器、第二拉低电阻和反馈电阻，三者构成非反转放大器，可适当放大采样电平以便于比较电路进行后续的比较处理，具体地，当V2>Vref时，比较器翻转，并通过保持电路，输入到微控制单元的保护引脚。其中，运算放大器的正极和采样电流的输出端之间还设有匹配电阻以实现阻抗匹配，确保了运算放大器的正常运行。

在上述任一技术方案中，优选地，放大电路还包括第二限流电阻，其一端连接运算放大器的输出端，其另一端连接比较器的负极。

在该技术方案中，放大电路还包括的输出端还设有第二限流电阻，以限制电路中的电流大小，避免过流保护电路中的元器件损坏，提高了过流保护电路的可靠性。

根据本发明的第二个方面，提供了一种过流保护电路的自检方法，用于如上述任一技术方案所述的过流保护电路，包括：经输入输出接口输出过流测试信号；当接收到反馈的过流信号时，判定过流保护电路正常。

本发明提供的过流电路的自检方法，适用于上述第一方面的任一技术方案所述的过流保护电路，在运行自检功能时，输入输出接口配置为输出模式，并输出过流测试信号以触发过流保护电路中的保护电路动作，若能检测到保护电路产生的过流信号，则表明保护电路正常，可以在运行前(例如在电动汽车的功能电路上电前)对保护电路进行自检，确保硬件保护功能可靠，避免了烧毁风险。

在上述技术方案中，优选地，在判定过流保护电路正常的操作之后，还包括：停止输出过流检测信号；将输入输出接口配置为输入模式。

在该技术方案中，当自检完成后就不再输出过流检测信号，并将输入输出接口配置为输入模式，不会对保护电路产生影响，确保了保护电路的正常运行。

在上述任一技术方案中，优选地，经输入输出接口输出过流测试信号的步骤具体包括：经输入输出接口输出高电平；停止发出过流检测信号的步骤具体包括：经输入输出接口输出低电平，并维持预设时长。

在该技术方案中，具体限定了过流检测信号为高电平，可以提高采样电平，以触发保护电路动作，当自检完成后，在将输入输出接口配置为输入模式前，先令输入输出接口输出低电平，可泄放掉电路分布电容中残存的电压，保证了过流保护电路正常运行。

根据本发明的第三个方面，提供了一种微控制单元，包括：存储器，配置为存储可执行指令；处理器，处理器上设有输入输出接口，处理器配置为执行可执行指令以实现如上述任一技术方案所述方法的步骤，因而具备该过流保护电路的自检方法的全部技术效果，在此不再赘述。

根据本发明的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，可执行指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案所述方法的步骤，因而具备该过流保护电路的自检方法的全部技术效果，在此不再赘述。

根据本发明的第五个方面，提供了一种车辆，包括：如上述任一技术方案所述的过流保护电路；或如上述技术方案所述的微控制单元；或如上述技术方案所述的计算机可读存储介质，因而具备该过流保护电路或微控制单元或计算机可读存储介质的全部技术效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明一个实施例的过流保护电路的电路图；

图2示出了本发明的一个实施例的自检方法的示意流程图；

图3示出了本发明的另一个实施例的自检方法的示意流程图；

图4示出了本发明的再一个实施例的自检方法的示意流程图；

图5示出了本发明的一个实施例的微控制单元的示意框图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1过流保护电路，10保护电路，12采样电路，Rs采样电阻，14比较电路，CMP1比较器，142参考电平电路，VCC1第一电源，R3第二分压电阻，R4第三分压电阻，R5第一限流电阻，VCC2第二电源，R6拔高电阻，16保持电路，18放大电路，OP1运算放大器，R7反馈电阻，R8匹配电阻，R9第二拉低电阻，R10第二限流电阻，20微控制单元，FAULT保护引脚，I/O输入输出接口，30注入信号电路，R1第一分压电阻，R2第一拉低电阻，D1二极管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提供了一种过流保护电路1包括保护电路10、微控制单元(micro controller unite，简称MCU)20和注入信号电路30，其中，保护电路10包括采样电路12和比较电路14，采样电路12用于连接负载并检测负载上的采样电流；比较电路14与采样电路12的输出端直接或间接相连，比较电路14在负载过流时产生过流信号；微控制单元20的保护引脚FAULT与比较电路14的输出端直接或间接相连，以接收过流信号；注入信号电路30的一端连接微控制单元20的输入输出接口I/O，另一端与采样电路12的输出端直接或间接相连，注入信号电路30用于向保护电路10注入过流测试信号。

本发明提供的过流保护电路1，在微控制单元20上设置输入输出接口I/O并连接注入信号电路30，可将过流测试信号注入保护电路10中，若保护电路10正常运行，则微控制单元20将经保护引脚FAULT收到过流信号，从而通过检测输出是否正常来验证保护电路10是否良好，使得过流保护电路1具备自检功能，可以在运行前(例如在电动汽车的功能电路上电前)对保护电路10进行自检，确保硬件保护功能可靠，避免了烧毁风险。进一步地，当检测结果正常、电路正常运行时，将输入输出接口I/O配置为输入模式，不会对保护电路10产生影响，确保了保护电路10的正常运行。此外，在运行过流保护功能时，微控制单元20会在接收到过流信号时做出响应的保护处理以实现过流保护，而在运行自检功能时，由于过流测试信号也是由微控制单元20发出的，故可在接收到反馈的过流信号时仅作出电路正常的判断结果而不做出响应的保护处理，以避免影响电路的正常运行。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，采样电路12包括采样电阻Rs，采样电阻Rs的第一端接地，采样电阻Rs的第二端用于连接负载，以将采样电流转换为采样电平；注入信号电路30包括第一分压电阻R1，第一分压电阻R1的第一端与输入输出接口I/O相连，第一分压电阻R1的第二端与采样电阻Rs的第二端直接或间接相连，过流测试信号为输入输出接口I/O输出的高电平。

在该实施例中，具体限定了采样电路12包括第一端接地、第二端接负载的采样电阻Rs，与高压电源HV相连的负载与采样电阻Rs串联，因而电流相等，采样电阻Rs两端的电压(即电平差值)就等于采样电流I与采样电阻Rs的阻值之乘积，从而将负载的电流信号转化为电压信号，也就是将采样电流转换为采样电平V1＝Rs×I，以输入比较电路14中。当负载没有被启动时，由于没有电流流过采样电阻Rs，采样电平极低，比较电路14不会输出过流信号。注入信号电路30包括串联在输入输出接口I/O和采样电阻Rs之间的第一分压电阻R1，当运行自检功能时，输入输出接口I/O配置为输出模式，输出一个接近VCC的高电平，并在第一分压电阻R1和采样电阻Rs之间分配，通过合理设置第一分压电阻R1的阻值，可以提高采样电阻Rs输出的采样电平V1，以触发保护电路10动作，只要有一个电路部分异常，保护引脚FAULT就将检测不到过流信号，故保护引脚FAULT若能检测到过流信号，则可以验证保护电路10正常。具体地，采样电阻Rs的第二端即为采样电路12的输出端。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，注入信号电路30还包括第一拉低电阻R2，第一拉低电阻R2的一端接地，第一拉低电阻R2的另一端与第一分压电阻R1的第二端相连。

在该实施例中，由于采样电阻Rs转换的采样电平往往较小，在输入输出接口I/O输出高电平的情况下可能造成采样电平提升过大，进而损坏保护电路10，通过增设接地的第一拉低电阻R2，可限制提升后的采样电平值，确保保护电路10可靠运行而不受损坏。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，注入信号电路30还包括二极管D1，二极管D1的一端连接第一分压电阻R1，二极管D1的另一端与采样电阻Rs的第二端直接或间接相连，二极管D1的导通方向为由第一分压电阻R1至采样电阻Rs。

在该实施例中，注入信号电路30还包括从第一分压电阻R1到采样电阻Rs导通的二极管D1，当运行自检功能时，输入输出接口I/O输出的高电平可以令二极管D1导通，使检测顺利进行，当检测完毕、电路正常运行后，输入输出接口I/O不再输出高电平，二极管D1也就不再导通，从而借助二极管D1隔离了保护电路10和输入输出接口I/O，使得在电路正常工作时，输入输出接口I/O不会对保护电路10产生影响。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，比较电路14包括比较器CMP1和参考电平电路142，比较器CMP1的负极与采样电路12的输出端直接或间接相连；参考电平电路142与比较器CMP1的正极相连，参考电平电路142用于输出参考电平。

在该实施例中，具体限定了比较电路14包括比较器CMP1和参考电平电路142，参考电平电路142向比较器CMP1的正极输出参考电平，采样电路12则将采样电平直接或间接地输至比较器CMP1的负极，以供比较器CMP1比较采样电平是否超出参考标准，若未超出，则比较器CMP1的输出结果不变，若超出，则比较器CMP1翻转，输出过流信号，实现过流保护。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，参考电平电路142包括第一电源VCC1、第二分压电阻R3和第三分压电阻R4，第二分压电阻R3串联在第一电源VCC1和比较器CMP1的正极之间；第三分压电阻R4的一端接地，另一端连接在第二分压电阻R3和比较器CMP1的正极之间。

在该实施例中，具体限定了参考电平电路142。第一电源VCC1输出的电压通过第二分压电阻R3和第三分压电阻R4分压，通过合理取值，第二分压电阻R3可向比较器CMP1的正极输出适当的参考电平Vref，线路简洁，输出可靠。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，保护电路10还包括保持电路16，其一端与比较器CMP1的输出端直接或间接相连，其另一端连接保护引脚FAULT。

在该实施例中，过流保护电路1进一步还包括比较器CMP1下游的保持电路16，当比较器CMP1未翻转时，保持电路16可维持稳定，避免了保护引脚FAULT被误触发，当比较器CMP1翻转，即采样电平过大，采样电流过流时，保持电路16就发生变化，输出过流信号，实现了过流保护的稳定可靠。具体地，比较器CMP1的输出端即为比较电路14的输出端。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，比较电路14还包括第一限流电阻R5、第二电源VCC2和拔高电阻R6，第一限流电阻R5串联在保持电路16和比较器CMP1的输出端之间；拔高电阻R6的一端与第二电源VCC2相连，另一端连接在比较器CMP1的输出端和第一限流电阻R5之间。

在该实施例中，在保持电路16和比较器CMP1的输出端之间还设置有第一限流电阻R5，以限制电路中的电流大小，避免过流保护电路1中的元器件损坏，提高了过流保护电路1的可靠性。在比较器CMP1的输出端还设置有拔高电阻R6和第二电源VCC2，使得当比较器CMP1未翻转时，比较器CMP1的输出电平始终较大，确保了保持电路16的输出不变，仅在比较器CMP1发生翻转时才会发生变化而输出过流信号，提高了保护电路10的判断准确性。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，保护电路10还包括放大电路18，其包括运算放大器OP1和反馈电阻R7，运算放大器OP1的正极经匹配电阻R8与采样电路12的输出端相连，运算放大器OP1的负极经第二拉低电阻R9接地；反馈电阻R7的一端连接运算放大器OP1的负极，另一端连接运算放大器OP1的输出端。

在该实施例中，过流保护电路1还包括位于采样电路12和比较电路14之间的放大电路18，放大电路18包括运算放大器OP1、第二拉低电阻R9和反馈电阻R7，三者构成非反转放大器，可将采样电平V1适当放大至V2，以便于比较电路14进行后续的比较处理，具体地，当V2>Vref时，比较器CMP1翻转，并通过保持电路16，输入到微控制单元20的保护引脚FAULT。其中，运算放大器OP1的正极和采样电流的输出端之间还设有匹配电阻R8以实现阻抗匹配，确保了运算放大器OP1的正常运行。具体地，二极管D1背离第一分压电阻R1的一端连接在匹配电阻R8和运算放大器OP1的正极之间，以令匹配电阻R8也参与输入输出接口I/O输出的高电平的分压。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，放大电路18还包括第二限流电阻R10，其一端连接运算放大器OP1的输出端，其另一端连接比较器CMP1的负极。

在该实施例中，放大电路18还包括的输出端还设有第二限流电阻R10，以限制电路中的电流大小，避免过流保护电路1中的元器件损坏，提高了过流保护电路1的可靠性。

本发明第二个方面的实施例提供了一种过流保护电路的自检方法，用于如上述任一技术方案所述的过流保护电路。

图2示出了本发明的一个实施例的自检方法的示意流程图。如图2所示，该自检方法包括：

S102，经输入输出接口输出过流测试信号；

S104，当接收到反馈的过流信号时，判定过流保护电路正常。

本发明提供的过流电路的自检方法，适用于上述第一方面的任一技术方案所述的过流保护电路，在运行自检功能时，输入输出接口配置为输出模式，并输出过流测试信号以触发过流保护电路中的保护电路动作，若能检测到保护电路产生的过流信号，则表明保护电路正常，可以在运行前(例如在电动汽车的功能电路上电前)对保护电路进行自检，确保硬件保护功能可靠，避免了烧毁风险。

图3示出了本发明的另一个实施例的自检方法的示意流程图。如图3所示，该自检方法包括：

S202，经输入输出接口输出过流测试信号；

S204，当接收到反馈的过流信号时，判定过流保护电路正常；

S206，停止输出过流检测信号；

S208，将输入输出接口配置为输入模式。

在该技术方案中，当自检完成后就不再输出过流检测信号，并将输入输出接口配置为输入模式，不会对保护电路产生影响，确保了保护电路的正常运行。

图4示出了本发明的再一个实施例的自检方法的示意流程图。如图4所示，该自检方法包括：

S302，经输入输出接口输出高电平；

S304，当接收到反馈的过流信号时，判定过流保护电路正常；

S306，经输入输出接口输出低电平，并维持预设时长；

S308，将输入输出接口配置为输入模式。

在该技术方案中，具体限定了过流检测信号为高电平，可以提高采样电平V1，以触发保护电路动作，当自检完成后，在将输入输出接口配置为输入模式前，先令输入输出接口输出低电平，可泄放掉电路分布电容中残存的电压，保证了过流保护电路正常运行。

综上所述，本发明提供的过流保护电路1及其自检方法，为了实现上电自检，采用注入信号的方式进行自检。

总体而言，过流保护电路1由信号注入电路、保护电路10和微控制单元20组成，保护电路10包括采样电路12、放大电路18、比较电路14和保持电路16，由注入信号电路30向采样电路12注入过流测试信号以提升采样电平V1，并由放大电路18将采样电平放大至V2，达到比较的参考电平Vref，进而触发比较电路14和保持电路16翻转保护，最后判断保护引脚FAULT是否检测到保持电路16输出的过流信号。由于只要一个电路部分异常，保护引脚FAULT就将检测不到过流信号，因此本方案可检测保护电路10中的放大电路18、比较电路14和保持电路16是否良好。检测完毕后，撤销注入信号，改为输入高阻模式，可保护过流保护电路1正常运行。

具体而言，采样电路12包括与负载串联并接地的采样电阻Rs，在负载没有被启动时，由于没有电流流过采样电阻Rs，采样电阻RsV1极低，即使是放大后的采样电平V2也远低于参考电平Vref。运行自检功能时，微控制单元20的输入输出接口I/O配置为输出模式，输出一个高电平，电压接近VCC，通过信号注入电路的第一分压电阻R1、第一拉低电阻R2、二极管D1、放大电路18的匹配电阻R8、采样电路12的采样电阻Rs组成分压电路，提高采样电平V1，再通过放大电路18的运算放大器OP1将采样电平V1提升到参考电平Vref以上，可触发比较电路14工作，保护引脚FAULT可以检测到过流信号，从而验证放大电路18、比较电路14和保持电路16是否正常。在检测完毕后，具体可先令微控制单元20的输入输出接口I/O输出低电平，以泄放掉电路分布电容中残存的电压，然后将输入输出接口I/O配置为输入模式，二极管D1也就不再导通，形成输入高阻状态，从而借助二极管D1隔离了保护电路10和输入输出接口I/O，使得在电路正常工作时，输入输出接口I/O不会对保护电路10产生影响。

如图5所示，本发明第三个方面的实施例提供了一种微控制单元20，包括：存储器22，配置为存储可执行指令；处理器24，处理器24上设有输入输出接口I/O，处理器24配置为执行可执行指令以实现如上述任一技术方案所述方法的步骤，因而具备该过流保护电路的自检方法的全部技术效果，在此不再赘述。

进一步地，在运行过流保护功能时，微控制单元20会在接收到过流信号时做出响应的保护处理以实现过流保护，而在运行自检功能时，由于过流测试信号也是由微控制单元20发出的，故可在接收到反馈的过流信号时仅作出电路正常的判断结果而不做出响应的保护处理，以避免影响电路的正常运行。

具体地，上述存储器22可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器22可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器22可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器22可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器22是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器22包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器24可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

本发明第四个方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，可执行指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案所述方法的步骤，因而具备该过流保护电路的自检方法的全部技术效果，在此不再赘述。

计算机可读存储介质可以包括能够存储或传输信息的任何介质。计算机可读存储介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明的第五个方面的实施例提供了一种车辆，包括：如上述任一技术方案所述的过流保护电路；或如上述技术方案所述的微控制单元；或如上述技术方案所述的计算机可读存储介质，因而具备该过流保护电路或微控制单元或计算机可读存储介质的全部技术效果，在此不再赘述。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种过流保护电路，其特征在于，包括：

保护电路，其包括：

采样电路，用于连接负载并检测所述负载上的采样电流；

比较电路，其与所述采样电路的输出端直接或间接相连，所述比较电路在所述负载过流时产生过流信号；

所述过流保护电路还包括：

微控制单元，所述微控制单元的保护引脚与所述比较电路的输出端直接或间接相连，以接收所述过流信号；及

注入信号电路，其一端连接所述微控制单元的输入输出接口，其另一端与所述采样电路的输出端直接或间接相连，所述注入信号电路用于向所述保护电路注入过流测试信号。

2.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，

所述采样电路包括采样电阻，所述采样电阻的第一端接地，所述采样电阻的第二端用于连接所述负载，以将所述采样电流转换为采样电平；

所述注入信号电路包括第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述输入输出接口相连，所述第一分压电阻的第二端与所述采样电阻的第二端直接或间接相连，所述过流测试信号为所述输入输出接口输出的高电平。

3.根据权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，

所述注入信号电路还包括第一拉低电阻，所述第一拉低电阻的一端接地，所述第一拉低电阻的另一端与所述第一分压电阻的第二端相连。

4.根据权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，

所述注入信号电路还包括二极管，所述二极管的一端连接所述第一分压电阻，所述二极管的另一端与所述采样电阻的第二端直接或间接相连，所述二极管的导通方向为由所述第一分压电阻至所述采样电阻。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过流保护电路，其特征在于，

所述比较电路包括：

比较器，所述比较器的负极与所述采样电路的输出端直接或间接相连；

参考电平电路，其与所述比较器的正极相连，所述参考电平电路用于输出参考电平。

6.根据权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于，

所述参考电平电路包括：

第一电源；

第二分压电阻，所述第二分压电阻串联在所述第一电源和所述比较器的正极之间；

第三分压电阻，其一端接地，其另一端连接在所述第二分压电阻和所述比较器的正极之间。

7.根据权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

保持电路，其一端与所述比较器的输出端直接或间接相连，其另一端连接所述保护引脚。

8.根据权利要求7所述的过流保护电路，其特征在于，

所述比较电路还包括：

第一限流电阻，所述第一限流电阻串联在所述保持电路和所述比较器的输出端之间；

第二电源；

拔高电阻，其一端与所述第二电源相连，其另一端连接在所述比较器的输出端和所述第一限流电阻之间。

9.根据权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

放大电路，其包括：

运算放大器，所述运算放大器的正极经匹配电阻与所述采样电路的输出端相连，所述运算放大器的负极经第二拉低电阻接地；

反馈电阻，其一端连接所述运算放大器的负极，其另一端连接所述运算放大器的输出端。

10.根据权利要求9所述的过流保护电路，其特征在于，

所述放大电路还包括第二限流电阻，其一端连接所述运算放大器的输出端，其另一端连接所述比较器的负极。

11.一种过流保护电路的自检方法，用于如权利要求1至10中任一项所述的过流保护电路，其特征在于，包括：

经输入输出接口输出过流测试信号；

当接收到反馈的过流信号时，判定所述过流保护电路正常。

12.根据权利要求11所述的过流保护电路的自检方法，其特征在于，在所述判定所述过流保护电路正常的操作之后，还包括：

停止输出所述过流检测信号；

将所述输入输出接口配置为输入模式。

13.根据权利要求12所述的过流保护电路的自检方法，其特征在于，

所述经输入输出接口输出过流测试信号的步骤具体包括：

经所述输入输出接口输出高电平；

所述停止发出所述过流检测信号的步骤具体包括：

经所述输入输出接口输出低电平，并维持预设时长。

14.一种微控制单元，其特征在于，包括：

存储器，配置为存储可执行指令；

处理器，所述处理器上设有输入输出接口，所述处理器配置为执行所述可执行指令以实现如权利要求11至13中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求11至13中任一项所述方法的步骤。

16.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1至10中任一项所述的过流保护电路；或

如权利要求14所述的微控制单元；或

如权利要求15所述的计算机可读存储介质。

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