CN115864295A - 一种异常保护的判定方法、电路及芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异常保护的判定方法、电路及芯片，方法包括：获取统计周期内的检测信号，根据检测信号获取异常信号在统计周期的异常占比，根据异常占比确定是否触发异常保护。本发明采用的异常保护的判定方法，能够有效防止因电路噪音而导致错误的判定结果发生，同时还能够避免非连续异常情况不能被识别到的情况，可以具有更高的可靠性，提高检测异常的精准度。
Description
技术领域
本发明涉及异常保护技术领域，尤其是一种异常保护的判定方法、电路及芯片。
背景技术
在一些电子***中，通常有功率回路工作在开关模式或者连续模式，如PWM调速电机、开关电源等，需要对一些异常情况进行检测和判定，比如电流过流、输出过压、温度过高，以便对***及时进行保护从而提高可靠性。但是异常信号由于各种原因会有噪声，该噪声如果不加处理会使得保护电路过于敏感而易受噪声干扰出现误触发。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种异常保护的判定方法、电路及芯片，可避免非连续异常情况不能被识别到的情况，提高检测异常的精准度。
第一方面：
本发明提供了一种异常保护的判定方法，包括：
获取统计周期内的检测信号；
根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比；
根据所述异常占比确定是否触发异常保护。
优选地，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
获取在统计周期所对应的时间段内，所述检测信号为异常信号的时间总和；
根据所述时间总和获取所述异常占比。
优选地，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
获取在统计周期所对应的脉冲周期内，所述检测信号为异常信号的脉冲数量；
根据所述脉冲数量获取所述异常占比。
优选地，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
在所述统计周期内，若检测到异常信号，则所述异常占比累加，否则所述异常占比不变。
优选地，在所述统计周期内，存在多个存在间隔的异常信号连续区间。
所述统计周期的起始点为多个时，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：获取与每个起始点对应的统计周期的异常占比；
所述根据所述异常占比确定是否触发异常保护包括：若存在多个中的至少一个起始点对应的统计周期的异常占比达到预设异常阈值，则判定触发异常保护。
优选地，所述异常保护包括但不限于过流保护、过温保护、过压保护。
优选地，应用于包括但不限于PWM调速电机、开关电源。
第二方面：
本发明提供了一种异常保护的判定电路，包括：
检测模块，用于获取统计周期内的检测信号；
异常占比获取模块，用于根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比；
判定模块，用于根据所述异常占比确定是否触发异常保护。
第三方面：
本发明提供了一种异常保护的判定芯片，包括如权利要求9所述的异常保护的判定电路。
本发明的技术效果为：能够有效防止因电路噪音而导致错误的判定结果发生，同时还能够避免非连续异常情况不能被识别到的情况，可以具有更高的可靠性，提高检测异常的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为现有技术中异常检测计数的示意图；
图2为实施例一提供的异常保护的判定方法的流程示意图；
图3为实施例一提供的异常保护的判定方法的场景示意图；
图4为实施例一提供的异常保护的判定方法的另一场景示意图；
图5为实施例一提供的异常保护的判定方法的另一场景示意图；
图6为实施例二提供的异常保护的判定电路的结构示意图；
图7为实施例二提供的检测模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
目前常规的方式是对检测过后的信号进行延时或滤波处理，如当发生连续N个开关周期检测到过流信号之后，判定为触发过流(OCP)并开启保护；在Totp时间内连续发生过温，便判定为触发过温(OTP)并开启保护。该种方式主要以延时一定时间或者连续计数满足一定周期数作为判定依据来决定是否开启异常保护。然而该种方法在某种意义上判定条件过于严苛，若在延时间或者计数周期内仅有一小片段时间或者少数周期不满足条件，计时器或者计数器便会复位重新计数计时，然而此时异常情况可能已经比较严重，但是并不会触发异常保护，由此可见，该种方式仍然有一定的缺陷。
如图1所示，比如，在T1时刻检测到过流信号，延时固定时间段内，在T2-T3时刻之间检测无过流信号，***则会判定无异常，再在延时固定时间段内T4时刻检测无过流信号，***则又会判定无异常。同样地，若按照连续计数方式，在T2计数置零，相当于在T3重新计数。由于偶尔一小段时间异常信号恢复正常，异常判定并未触发。然而，此时总的异常时间已经很大，严重威胁***可靠性。发明人发现，在判定是否异常的过程中，若出现信号噪音，就尤其容易出现异常状态无法被检测出来的现象，为解决该问题，发明人提出了本发明的异常保护的方法。
具体而言，本发明实施例提供的异常保护的判定方法可以应用于包括但不限于过温保护、过流保护、过压保护等场景。
实施例一：
如图2所示，本发明实施例提供了一种异常保护的判定方法，包括：
步骤S1，获取统计周期内的检测信号。
在本实施例中，统计周期的大小可以基于实际情况设置。统计周期可以为预设数量的脉冲周期，也可以为预设时间段，对统计周期的表现形式也不做具体限制。
在本实施例中，检测信号可以为连续的电信号，该电信号可以为脉冲信号，也可以为电流信号、电压信号等。
在一些实施例中，可以实时获取电压信号，电压信号与参考电压信号分别输入至比较器的两个输入端，比较器输出用于表征电压信号与参考电压信号之间大小关系的检测信号。
步骤S2，根据检测信号获取异常信号在统计周期的异常占比。
在本实施例中，可以基于检测信号的表征形式，选择相应的方式确定检测信号所对应的异常信号。比如，当检测信号为脉冲信号，可以将高电平脉冲视为异常信号；当检测信号为电压信号，可以将对应的电压值大于预设电压值的电压信号视为异常信号。
在本实施例中，异常占比可以用于表征在统计周期内异常信号的多少。在实际应用中，可以不直接计算异常信号在统计周期的比例，而是获取等效于异常占比的相关信号。比如，该信号可以为异常信号在统计周期内的累计数、非异常占比等。
步骤S3，根据异常占比确定是否触发异常保护。
在本实施例中，可以在异常占比超过预设异常阈值时，确定触发异常保护。
通过本发明实施例的实施，能够有效防止因电路噪音而导致错误的判定结果发生，同时还能够避免非连续异常情况不能被识别到的情况，可以具有更高的可靠性，提高检测异常的精准度。
本发明实施例中，步骤S2可以包括：获取在统计周期所对应的时间段内，检测信号为异常信号的时间总和；根据时间总和获取异常占比。
本发明实施例中，可以区分统计周期内，检测信号对应的异常信号和非异常信号，并获取到异常信号的时间总和，即对统计周期的异常信号进行累加计时。如图3所示，统计周期所对应的时间段设置为Totp，异常信号的时间总和设置为Totp_sum1，则异常占比为Totp_sum1/Totp*100％。本发明实施例中，以异常占比为判定对象，比如当异常占比超过80％时，即判定为异常，***开启异常保护。
本发明实施例中，步骤S2还可以包括：获取在统计周期所对应的脉冲周期内，检测信号为异常信号的脉冲数量；根据脉冲数量获取异常占比。
本发明实施例中，可以区分统计周期内，检测信号对应的异常信号和非异常信号，并获取到异常信号对应的脉冲总和，即对统计周期的异常信号进行累加计数。如图4所示，统计周期所对应的脉冲周期设置为Notp，异常信号的周期数设置为Notp_sum1，则异常占比为Notp_sum1/Notp*100％。本发明实施例中，以异常占比为判定对象，比如当异常占比超过80％时，即判定为过流，***开启过流保护。
进一步地，在本实施例中，步骤S2还可以包括：在统计周期内，若检测到异常信号，则异常占比累加，否则异常占比不变。
如图3所示，统计周期为T1至T7，在T1至T2、T3至T4、T5至T6阶段检测到异常信号，计时器累加；在T2至T3、T4至T5、T6至T7阶段没有检测到异常信号，计时不会清零，仅中止。
同样地，如图4所示，OCP1表示非开关状态(连续工作状态，如功率管常开驱动阻性负载中功率管的过流状态)的过流检测输出信号，OCP2表示开关状态(如PWM开关控制电机调速中功率管的过流状态)的过流检测输出信号。统计周期为T1至T7，在T1至T2、T3至T4、T5至T6阶段检测到异常信号脉冲，计时器累加；在T2至T3、T4至T5、T6至T7阶段没有检测到异常信号脉冲，计时不会清零，仅中止。
进一步地，在本实施例中，在统计周期内，可以存在多个存在间隔的异常信号连续区间。
在本实施例中，在统计周期内，多个存在间隔的异常信号连续区间，比如，如图3所示，T1至T7、T1至T2、T3至T4、T5至T6分别为一个异常连续区间，T2至T3、T4至T5、T6至T7分别为一个非异常连续区间。另外，Totp_sum1可以为一段连续的时间，也可以为多段时间加起来之和。如图4所示，Notp_sum1可以为一段连续的周期数，也可以为多段周期数加起来之和。
进一步地，在本实施例中，统计周期的起始点为多个时，步骤S2可以包括：获取与每个起始点对应的统计周期的异常占比。步骤S3可以包括：若存在多个中的至少一个起始点对应的统计周期的异常占比达到预设异常阈值，则判定触发异常保护。
本发明实施例中，无论是采用统计计数方式，还是统计计时方式，计数/计时的起点都是可以预先设置的。可以选择任一个或多个起点作为统计周期起始点。如图5所示，时刻T1、T2、T3、T4、T5、T6中的一个或多个时刻均可以作为起始点，然后获取与每个起始点对应的统计周期的异常占比，若存在多个中的至少一个起始点对应的统计周期的异常占比达到预设异常阈值，则判定触发异常保护，可以最大程度避免出现异常但因检测缺陷而检测不到异常的情况发生。
进一步地，本发明实施例应用于可以包括但不限于PWM调速电机、开关电源。
实施例二：
本发明实施例提供了一种异常保护的判定电路100，如图6所示，包括：
检测模块11，用于获取统计周期内的检测信号；
异常占比获取模块12，用于根据检测信号获取异常信号在统计周期的异常占比；
判定模块13，用于根据异常占比确定是否触发异常保护。
本发明实施例中，检测模块11可采用比较器。如图7所示，以检测过流为例，实时检测电流，并实时将电流与参考电流Iref比较，比较器输出的电平即表示比较结果。然后根据比较结果获取异常信号在统计周期的异常占比，最后根据异常占比确定是否触发异常保护。
在本实施例中，统计周期的大小可以基于实际情况设置。统计周期可以为预设数量的脉冲周期，也可以为预设时间段，对统计周期的表现形式也不做具体限制。
在本实施例中，检测信号可以为连续的电信号，该电信号可以为脉冲信号，也可以为电流信号、电压信号等。
在一些实施例中，可以实时获取电压信号，电压信号与参考电压信号分别输入至比较器的两个输入端，比较器输出用于表征电压信号与参考电压信号之间大小关系的检测信号。
在本实施例中，可以基于检测信号的表征形式，选择相应的方式确定检测信号所对应的异常信号。比如，当检测信号为脉冲信号，可以将高电平脉冲视为异常信号；当检测信号为电压信号，可以将对应的电压值大于预设电压值的电压信号视为异常信号。
在本实施例中，异常占比可以用于表征在统计周期内异常信号的多少。在实际应用中，可以不直接计算异常信号在统计周期的比例，而是获取等效于异常占比的相关信号。比如，该信号可以为异常信号在统计周期内的累计数、非异常占比等。
在本实施例中，可以在异常占比超过预设异常阈值时，确定触发异常保护。
通过本发明实施例的实施，能够有效防止因电路噪音而导致错误的判定结果发生，同时还能够避免非连续异常情况不能被识别到的情况，可以具有更高的可靠性，提高检测异常的精准度。
进一步地，本发明实施例中的异常保护电路100可以包括但不限于过流保护、过温保护、过压保护等场景。
进一步地，本发明实施例应用于可以包括但不限于PWM调速电机、开关电源。
需要注意的是，实施例二所对应的异常保护电路100的技术方案与实施例一所对应的异常保护方法的技术方案相同，实施例二未提及之处，可参考实施例一中相应内容，此处不再赘述。
实施例三：
本发明实施例提供了一种异常保护的判定芯片，包括如实施例二所述的异常保护的判定电路。
本发明实施例所提供的产品，为简要描述，实施例未提及之处，可参考实施例二中相应内容。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种异常保护的判定方法，其特征在于，包括：
获取统计周期内的检测信号；
根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比；
根据所述异常占比确定是否触发异常保护。
2.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
获取在统计周期所对应的时间段内，所述检测信号为异常信号的时间总和；
根据所述时间总和获取所述异常占比。
3.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
获取在统计周期所对应的脉冲周期内，所述检测信号为异常信号的脉冲数量；
根据所述脉冲数量获取所述异常占比。
4.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：
在所述统计周期内，若检测到异常信号，则所述异常占比累加，否则所述异常占比不变。
5.根据权利要求4所述的异常保护的判定方法，其特征在于，在所述统计周期内，存在多个存在间隔的异常信号连续区间。
6.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，所述统计周期的起始点为多个时，所述根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比包括：获取与每个起始点对应的统计周期的异常占比；
所述根据所述异常占比确定是否触发异常保护包括：若存在多个中的至少一个起始点对应的统计周期的异常占比达到预设异常阈值，则判定触发异常保护。
7.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，所述异常保护包括但不限于过流保护、过温保护、过压保护。
8.根据权利要求1所述的异常保护的判定方法，其特征在于，应用于包括但不限于PWM调速电机、开关电源。
9.一种异常保护的判定电路，其特征在于，包括：
检测模块，用于获取统计周期内的检测信号；
异常占比获取模块，用于根据所述检测信号获取异常信号在所述统计周期的异常占比；
判定模块，用于根据所述异常占比确定是否触发异常保护。
10.一种异常保护的判定芯片，其特征在于，包括如权利要求9所述的异常保护的判定电路。
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