CN218866065U - 故障异常状态保持电路、装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请属于用电安全保护技术领域，尤其涉及一种故障异常状态保持电路、装置及机器人，故障异常状态保持电路通过电流采样电路对电源的输出电流采样以生成电流采样信号，故障检测电路根据电流采样信号生成故障检测信号和故障检测锁存信号，故障保持电路保持故障检测信号，控制电路根据故障检测锁存信号生成复位控制信号，故障释放电路根据复位控制信号连通或断开故障保持电路与电源接地端的连接，从而实现在电源供电出现过流等异常故障时，实时上报故障信号对***进行安全断电处理，同时保持故障信号，有利于排查去除故障，在完全排除故障后，释放故障异常状态，有效降低用电安全隐患。

Description

故障异常状态保持电路、装置及机器人

技术领域

本申请属于用电安全保护技术领域，尤其涉及一种故障异常状态保持电路、装置及机器人。

背景技术

传统的机器人方案是通过使用集成了报错功能的霍尔电流检测芯片对电源输出电流(例如电池放电电流)进行监测，当检测到电流过流，报错引脚输出报错信号来控制电源开关，当在不同的应用环境下，需要设定不同的过流阈值时，需要修改对应的电路参数与芯片型号，导致方案成本高，可替代性差，且不能随意的在不改变芯片型号的情况下设置过流电流的阈值，只有超过了芯片规定的最大电流才能输出报错信号，应用的灵活性不够高；同时，用来控制电源开关的报错信号是短暂性的，不利于故障的排查和去除，存在安全隐患。

因此，传统的技术方案中存在电源供电故障异常状态维持时间短暂，不利于排除导致存在用电安全隐患以及适用场景局限，灵活性差的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种故障异常状态保持电路、装置及机器人，旨在解决传统的技术方案中存在的电源供电故障异常状态维持时间短暂，不利于故障排除，导致存在用电安全隐患以及适用场景局限，灵活性差的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种故障异常状态保持电路，包括：

电流采样电路，用于对电源的输出电流采样，生成电流采样信号；

故障检测电路，与所述电流采样电路连接，用于根据所述电流采样信号生成故障检测信号和故障检测锁存信号；

故障保持电路，与所述电流采样电路和所述故障检测电路连接，用于保持所述故障检测信号和所述故障检测锁存信号；

控制电路，与所述故障检测电路连接，用于根据所述故障检测锁存信号生成复位控制信号；

故障释放电路，与所述故障保持电路和所述控制电路连接，用于根据所述复位控制信号连通或断开所述故障保持电路与电源接地端的连接。

在其中一个实施例中，所述故障异常状态保持电路还包括：

供电开关电路，与所述控制电路和所述电源连接，用于根据供电控制信号关断或导通所述电源的供电；

所述控制电路还用于根据所述故障检测锁存信号生成所述供电控制信号。

在其中一个实施例中，所述故障异常状态保持电路还包括：

电压监测电路，与所述电源和所述控制电路连接，用于对所述电源的输出电压进行采样以生成电压监测信号；

所述控制电路还用于根据所述故障检测锁存信号或所述电压监测信号生成所述供电控制信号以控制关断或导通所述电源的供电。

在其中一个实施例中，所述故障异常状态保持电路还包括：

硬件保护电路，与所述故障检测电路和所述电源连接，用于根据所述故障检测锁存信号导通或关断所述电源对后级电路的供电。

在其中一个实施例中，所述故障检测电路包括：

参考单元，用于根据第二电压信号生成参考信号；

比较单元，与所述参考单元、所述电流采样电路以及所述故障保持电路连接，用于根据所述参考信号和所述电流采样信号生成所述故障检测信号和初始故障检测信号；

故障锁存单元，与所述比较单元和所述控制电路连接，用于根据所述初始故障检测信号生成所述故障检测锁存信号。

在其中一个实施例中，所述比较单元包括：比较器、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；其中，所述比较器的正输入端与所述参考单元连接，所述比较器的负输入端、所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端与所述故障保持电路和所述电流采样电路连接，所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端与电源接地端连接，所述比较器的正电源端和所述第二电容的第一端接入第一电压信号，所述比较器的负电源端和所述第二电容的第二端与电源接地端连接，所述比较器的输出端与所述故障锁存单元和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述故障保持电路连接，所述第三电容的第二端和所述第三电阻的第二端接入所述第一电压信号，且所述第三电容的第二端和所述第三电阻的第二端也与所述故障保持电路连接。

在其中一个实施例中，所述故障锁存单元包括：第四电阻和第五电阻；其中，所述第五电阻的第一端接入第三电压信号，所述第五电阻的第二端和所述第四电阻的第一端与所述比较单元连接，所述第四电阻的第二端与所述控制电路连接。

在其中一个实施例中，所述故障保持电路包括：第六电阻、第一三极管以及第一二极管；其中，所述第一三极管的基极和所述第一三极管的发射极与所述故障检测电路连接，所述第一三极管的集电极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端和所述第一二极管的阳极与所述故障释放电路连接，所述第一二极管的阴极与所述电流采样电路和所述故障检测电路连接。

本申请实施例的第二方面提供了一种故障异常状态保持装置，所述故障异常状态保持装置包括如上述任一项所述的故障异常状态保持电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，所述机器人包括如上述任一项所述的故障异常状态保持电路。

本申请实施例提供的故障异常状态保持电路，其通过电流采样电路对电源的输出电流采样以生成电流采样信号，故障检测电路根据所述电流采样信号生成故障检测信号和故障检测锁存信号，故障保持电路保持所述故障检测信号和所述故障检测锁存信号，控制电路根据所述故障检测锁存信号生成复位控制信号，故障释放电路根据所述复位控制信号连通或断开所述故障保持电路与电源接地端的连接，从而实现在电源供电出现过流等异常故障时，实时上报故障信号对***进行安全断电处理，同时还可以保持故障信号，有利于排查去除故障，只有完全排除故障后，才能重启恢复正常，有效降低了用电安全风险。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的另一种结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的故障异常状态保持电路的一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请一实施例提供的一种故障异常状态保持电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本申请实施例的第一方面提供了一种故障异常状态保持电路，包括：电流采样电路10、故障检测电路20、故障保持电路30、控制电路40以及故障释放电路50，其中：

电流采样电路10，用于对电源01的输出电流采样以生成电流采样信号；故障检测电路20，与电流采样电路10连接，用于根据电流采样信号生成故障检测信号和故障检测锁存信号；故障保持电路30，与电流采样电路10和故障检测电路20连接，用于保持故障检测信号和故障检测锁存信号；控制电路40，与故障检测电路20连接，用于根据故障检测锁存信号生成复位控制信号；故障释放电路50，与故障保持电路30和控制电路40连接，用于根据复位控制信号连通或断开故障保持电路30与电源接地端的连接。

具体实施中，电源01可为电池，例如干电池、铅酸蓄电池、镍镉电池、镍锂离子电池等等，还可为其他电源，能够输出电流，为后级负载供电。

电流采样电路10对电源01的输出电流进行采样以生成电流采样信号并传输至故障检测电路20。故障检测电路20根据电流采样信号判断电源01的输出电流是否出现过流等故障异常，对应生成故障检测信号和故障检测锁存信号，故障检测信号反馈至故障保持电路30，故障检测锁存信号直接输出至控制电路40，控制电路40根据故障检测锁存信号生成复位控制信号且传输至故障释放电路50，故障释放电路50根据复位控制信号连通或断开故障保持电路30与电源接地端的连接，从而使得故障保持电路30实现对电流采样信号的维持，进而实现故障检测信号的保持，以便于故障的排查和解除，降低用电风险，提高用电安全。

其中，故障检测信号包括第一电平的故障检测信号和第二电平的故障检测信号，故障检测锁存信号包括第一电平的故障检测锁存信号和第二电平的故障检测锁存信号，复位控制信号包括第一电平的复位控制信号和第二电平的复位控制信号。可选的，第一电平为高电平，第二电平为低电平。

当电源01正常供电时，故障检测电路20根据电流采样信号生成高电平的故障检测信号和高电平的故障检测锁存信号，高电平的故障检测信号使得故障保持电路30断开接入第一电压信号，从而不影响输入至故障检测电路20的电流采样信号，高电平的故障检测锁存信号反馈至控制电路40，控制电路40可根据高电平的故障检测锁存信号生成低电平的复位控制信号或生成高电平的复位控制信号或者空置不做响应，使得故障释放电路50导通或断开故障保持电路30与电源接地端的连接均可；当电源01供电发生过流故障时，故障检测电路20根据电流采样信号生成低电平的故障检测信号和低电平的故障检测锁存信号，低电平的故障检测信号使得故障保持电路30导通第一电压信号输出至故障检测电路20，低电平的故障检测锁存信号反馈至控制电路40，控制电路40根据低电平的故障检测锁存信号生成低电平的复位控制信号，故障释放电路50根据低电平的复位控制信号断开故障保持电路30与电源接地端的连接，结合故障保持电路30导通的第一电压信号，使得故障保持电路30能够保持输入至故障检测电路20中的电流采样信号的电平，维持此时的故障异常状态，以便于故障的排查和解除，降低用电安全风险。

当故障排除结束，可通过用户操作触发复位重启信号，控制电路40根据复位重启信号生成高电平的复位控制信号，控制故障释放电路50导通故障保持电路30与电源接地端的连接，导通第一电压信号至电源接地端，拉低电流采样信号的电平，从而对故障异常状态进行释放解除，故障解除后，电源恢复正常供电。

本申请实施例通过上述的故障异常状态保持电路，能够实现在电源(例如电池)供电出现过流等异常故障时，稳定保持故障信号，有利于排除故障，只有完全排除故障后，才重启恢复正常，有效降低用电安全隐患及风险。

在其中一个实施例中，请参阅图2，故障异常状态保持电路还包括：供电开关电路60；其中，

供电开关电路60，与控制电路40和电源01连接，用于根据供电控制信号关断或导通电源01的供电；所述控制电路40还用于根据故障检测锁存信号生成所述供电控制信号。

具体实施中，供电控制信号包括低电平的供电控制信号和高电平的供电控制信号。当电源01正常供电时，控制电路40根据高电平的故障检测锁存信号判断电源01供电正常，对应生成低电平的供电控制信号以控制保持导通电源01对***的供电；当电源01供电发生过流故障时，控制电路40根据低电平的故障检测锁存信号判断电源01的输出电流出现过流等异常故障，对应生成高电平的供电控制信号以控制断开电源01对***的供电。供电开关电路60还与电源01和后级的***连接，作为电源01对***供电的开关，当电源01输出电流出现过流等异常故障时，通过供电开关01及时关断电源01对***的供电，从而保护***免受过流损坏。

本申请实施例能够实现在电源(例如电池)供电出现过流等异常故障时，实时上报故障信号对***进行安全断电处理，保障了电源01供电的安全可靠性，同时还可以保持故障信号，有利于排除故障。

在其中一个实施例中，请参阅图3，故障异常状态保持电路还包括：电压监测电路70；其中，

电压监测电路70，与电源01和控制电路40连接，用于对电源01的输出电压进行采样以生成电压监测信号；控制电路40还用于根据故障检测锁存信号或电压监测信号生成供电控制信号以控制关断或导通电源01的供电。

具体实施中，需要用电的***和后级电路(例如后级PCBA板等)中的电子元器件能够承受的电压和电流是有限值的，一旦超过限值将会出现高温发热甚至是烧毁引起火灾等不良影响。为了更好保护，避免电源01(例如电池)供电故障异常导致电源控制***失效或后级PCBA故障带来的安全隐患，采用电流采样电路10和电压监测电路70的双重监测，除了通过控制电路40结合电流采样结果进行电池电压监测外，还通过硬件电路(即电压监测电路70)对电池放电电压进行采样，当监测到电池放电电压超过设定范围时，立即停止电池放电，实行双重保护，避免电池过流或过压对***以及后级PCBA的损伤等一切安全隐患的发生，进一步提供用电安全，降低用电风险。

在其中一个实施例中，请参阅图4，故障异常状态保持电路还包括：硬件保护电路80；其中，

硬件保护电路80，与故障检测电路20和电源01连接，用于根据故障检测锁存信号导通或关断电源01对后级电路的供电。

具体实施中，以电源01为电池为例进行说明，通过对电池放电电流的实时监测，当电池放电电流异常时，例如电池放电电流超过了预设的过流阈值，故障检测电路20输出低电平的故障检测锁存信号，硬件保护电路80检测到该低电平的故障检测锁存信号后立即断开后级电路的供电开关，同时控制电路40检测到这个低电平的故障检测锁存信号后也会关断电池放电通路，达到保护电池、电源控制***以及后级PCBA板的作用，由于增加硬件保护电路80，可以克服软件保护具有延时的影响，实现快速切断供电以达到保护的目的。

在其中一个实施例中，请参阅图5，故障检测电路20包括：参考单元201、比较单元202以及故障锁存单元203；其中，

参考单元201，用于根据第二电压信号生成参考信号；比较单元202，与参考单元201、电流采样电路10以及故障保持电路30连接，用于根据参考信号和电流采样信号生成故障检测信号和初始故障检测信号；故障锁存单元203，与比较单元202和控制电路40连接，用于根据初始故障检测信号生成故障检测锁存信号。

具体实施中，参考单元201根据第二电压信号生成的参考信号，参考信号作为比较单元202的正输入端的输入信号。电流采样信号作为比较单元202的负输入端的输入信号，比较单元202根据参考信号和电流采样信号生成高电平的故障检测信号和高电平的故障检测锁存信号，或者生成低电平的故障检测信号和低电平的故障检测锁存信号。其中，高电平的故障检测信号使得故障保持电路30断开第一电压信号与比较单元202的负输入端的连接，低电平的故障检测信号使得故障保持电路30导通第一电压信号输出至比较单元202的负输入端。

可选的，在其中一个实施例中，请参阅图6，比较单元202包括：比较器U127、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3；其中，比较器U127的正输入端+IN与参考单元201连接，比较器U127的负输入端-IN、第一电容C1的第一端、第一电阻R1的第一端与故障保持电路30和电流采样电路10连接，第一电容C1的第二端和第一电阻R1的第二端与电源接地端连接，比较器U127的正电源端V+和第二电容C2的第一端接入第一电压信号，比较器U127的负电源端V-和第二电容C2的第二端与电源接地端连接，比较器U127的输出端VOUT与故障锁存单元203和第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三电容C3的第一端、第三电阻R3的第一端以及故障保持电路30连接，第三电容C3的第二端和第三电阻R3的第二端接入第一电压信号，且第三电容C3的第二端和第三电阻R3的第二端也与故障保持电路30连接。

具体实施中，第二电容C2可由多个电容并接构成的电容组代替，通过调节电容值参数，以满足具体应用需求。可选的，第一电压信号为MAIN_3V3，其电压值为3.3V。比较器U127的正输入端+IN为比较单元202的正输入端，比较器U127的负输入端-IN为比较单元202的负输入端。可选的，比较器U127采用单路通用低压比较器LMV331。

可选的，在其中一个实施例中，请参阅图6，故障锁存单元203包括：第四电阻R4和第五电阻R5；其中，第五电阻R5的第一端接入第三电压信号，第五电阻R5的第二端和第四电阻R4的第一端与比较单元202连接，第四电阻R4的第二端与控制电路40连接。

具体实施中，第三电压信号、第二电压信号与第一电压信号可相同，均为MAIN_3V3，也可不同，根据具体需要设计。

可选的，请参阅图6，参考单元201包括：电阻R7、电阻R8、电容C4以及电容C5；其中，电阻R7的第一端和电容C5的第一端接入第二电压信号(MAIN_3V3)，电容C5的第二端与电源接地端连接，电阻R7的第二端与电阻R8的第一端和电容C4的第一端连接，电阻R8的第二端和电容C4的第二端与电源接地端连接。

具体实施中，当第二电压信号的电压值设定之后，通过调节电阻R7和电阻R8之间的比值，可以调节参考单元201生成的参考信号值，使用灵活性高，可以根据不同的应用场合设定不同的过流阈值(即参考信号值)，而不需要重新设计电路或整体更换电路。

在其中一个实施例中，请参阅图6，故障保持电路30包括：第六电阻R6、第一三极管U130、第一二极管D62；其中，第一三极管U130的基极和第一三极管U130的发射极与故障检测电路20连接，第一三极管U130的集电极与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端和第一二极管D62的阳极与故障释放电路50连接，第一二极管D62的阴极与电流采样电路10和故障检测电路20连接。

具体实施中，第一二极管D62具有低导通电压和快速开关特性。可选的，第一三极管U130为PNP型三极管，其他功能相同或等同的开关管也在本申请保护之列。

在其中一个实施例中，请参阅图6，故障释放电路50包括：电容C6、电阻R9、电阻R10以及第一场效应管Q15；其中，电阻R10的第一端与控制电路40连接，电阻R10的第二端与电阻R9的第一端、电容C6的第一端以及第一场效应管Q15的栅极连接，电阻R9的第二端、电容C6的第二端以及第一场效应管Q15的源极与电源接地端连接，第一场效应管Q15的漏极与故障保持电路30中的第六电阻R6的第二端和第一二极管D62的阳极连接。

可选的，本实施例中第一场效应管Q15为N沟道MOS管。在其他实施例中，第一场效应管Q15还可以为，具有与第一场效应管Q15相同或等同功能的开关管，例如NPN型三极管。

在其中一个实施例中，请参阅图6，电流采样电路10包括：电流传感芯片U2、电容C7、电容C8、二极管D0、电阻R11以及电阻R12；其中，电流传感芯片U2的正输入端(IP1+和IP2+)接入电源01的输出电流信号(BYT_OUT_P)，电流传感芯片U2的负输出端(IP1-和IP2-)接入电源01输出的供电电压信号(24VIN)，电流传感芯片U2的接地端GND与电源接地端连接，电流传感芯片U2的输出端VIOUT与电阻R12的第一端连接，电阻R12的第二端和电容C8的第一端与电阻R11的第一端连接，电阻R11的第二端与二极管D0的阳极连接，二极管D0的阴极与第一二极管D62的阴极和比较器U127的负输入端-IN连接，电流传感芯片U2的电源端VCC与电容C7的第一端连接并接入第四电压信号，电容C7的第二端与电源接地端连接。

二极管D0可防止故障保持电路30导通第一电压信号后信号倒灌至电流采样电路10，从而保障电源01供电故障异常检测的精准可靠性。

可选的，第四电压信号和第一电压信号相同，均为MAIN_3V3。

可选的，电流传感芯片U2采用单芯片霍尔电流传感器，电源01的输出电流信号(BYT_OUT_P)经过单芯片霍尔电流传感器，经过电磁感应即信号处理，输出电流采样信号，实现对电源01放电电流的检测。

可选的，第一二极管D62和二极管D0可采用肖特基二极管代替，例如型号为BAT54C的共阴极肖特基二极管。

具体实施中，控制电路40为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，其为芯片级的计算机，具有数据处理、分析判断、存储计算等功能，能够满足不同的应用场合做不同组合控制的应用需求。

以下将结合图6对故障异常状态保持电路的工作原理做简单说明：

电阻R7与电阻R8串联分压，通过调整电阻R7与电阻R8的阻值调整分压值得到不同的参考信号值，参考信号作为比较器U127的正输入端+IN的输入信号；电流采样信号传输至比较器U127的负输入端-IN，作为比较器U127的负输入端-IN的输入信号；第五电阻R5为比较器U127的输出端VOUT的上拉电阻。

当电源01(如电池)的输出电流正常，电路正常工作时，比较器U127的正输入端+IN的参考信号大于比较器U127的负输入端-IN的电流采样信号，此时比较器U127的输出端VOUT默认输出高电平的初始故障检测信号，从第二电阻R2的第二端输出高电平的故障检测信号至第一三极管U130的基极，使得第一三极管U130根据高电平的故障检测信号截止，此时正常供电。

当电源01的输出电流发生过流故障时，比较器U127的正输入端+IN的参考信号小于比较器U127的负输入端-IN的电流采样信号，此时比较器U127的输出端VOUT默认输出低电平的初始故障检测信号，从第二电阻R2的第二端输出低电平的故障检测信号至第一三极管U130的基极，使得第一三极管U130根据低电平的故障检测信号导通第一电压信号(MAIN_3V3)，第一电压信号(MAIN_3V3)流过第一三极管U130、第六电阻R6、第一二极管D62将比较器U127的负输入端-IN的电压拉高，此时比较器U127的负输入端-IN的电压会保持一直大于比较器U127的正输入端+IN的电压，比较器U127会一直输出低电平，从而使得故障检测电路20保持输出低电平的故障检测信号和低电平的故障检测锁存信号(IBUS-FO)，低电平的故障检测锁存信号(IBUS-FO)从第四电阻R4的第二端输出至控制电路40，控制电路40中的MCU根据该低电平的故障检测锁存信号(IBUS-FO)生成高电平的供电控制信号，供电开关电路60中的场效应管U3根据高电平的供电控制信号断开对***的供电，实现关断电池供电通路，以保护电池、***等的目的；同时控制电路40中的MUC根据低电平的故障检测锁存信号生成低电平的复位控制信号(BST-ACS711)，第一场效应管Q15根据低电平的复位控制信号(BST-ACS711)截止，断开第一二极管D62的阳极端与电源接地端的连接，也即断开故障保持电路30与电源接地端的连接，保持输入至比较器U127的负输入端-IN的电流采样信号的电平，实现保持故障信号(即保持故障检测电路20输出低电平的故障检测信号和低电平的故障检测锁存信号)的目的，以便于进行故障的排除。

当故障解除后，MCU根据用户操作生成的复位重启信号生成高电平的复位控制信号(BST-ACS711)，第一场效应管Q15根据高电平的复位控制信号(BST-ACS711)导通，连通第一二极管D62的阳极端与电源接地端的连接，也即连通故障保持电路30与电源接地端的连接，将比较器U127的负输入端-IN的电压拉低，使得此时比较器U127的输出端VOUT恢复为输出高电平，将低电平的故障检测信号释放，也即将故障异常状态进行释放解除。

本申请实施例的故障异常状态保持电路除了可以实现实时上报故障信号外，还可以保持故障信号(如低电平的故障检测信号和低电平的故障检测锁存信号)，有利于排除故障，只有完全排除故障后，重新启动才能恢复正常；除此之外，还可以通过设定电阻分压限值来设定过流阈值(即参考信号)，使用灵活性较高，可以根据不同的应用场合设定不同的过流阈值，且通过使用常用元器件构建硬件电路实现，选型灵活且成本低，提高了过流保护可靠性和实用性，也很好的提高产品的安全性。

本申请实施例的第二方面提供了一种故障异常状态保持装置，所述故障异常状态保持装置包括如上述任一项所述的故障异常状态保持电路。

本申请实施例的故障异常状态保持装置通过上述的故障异常状态保持电路，能够实现在电源(例如电池)供电出现过流等异常故障时，实时上报故障信号对***进行安全断电处理，同时还可以保持故障信号，有利于排除故障，只有完全排除故障后，才能恢复正常，有效降低用电安全隐患及风险；同时过流保护可靠性和实用性，成本低。

本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，所述机器人包括如如上述任一项所述的故障异常状态保持电路。

本申请实施例的机器人通过上述的故障异常状态保持电路，能够实现在电源(例如电池)供电出现过流等异常故障时，实时上报故障信号对***进行安全断电处理，同时还可以保持故障信号，有利于排除故障，只有完全排除故障后，才能恢复正常，有效降低用电安全隐患及风险；同时过流保护可靠性和实用性，节约了成本。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能电路、单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能电路、单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能电路或单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能电路、单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障异常状态保持电路包括：

电流采样电路，用于对电源的输出电流采样，生成电流采样信号；

故障检测电路，与所述电流采样电路连接，用于根据所述电流采样信号生成故障检测信号和故障检测锁存信号；

故障保持电路，与所述电流采样电路和所述故障检测电路连接，用于保持所述故障检测信号和所述故障检测锁存信号；

控制电路，与所述故障检测电路连接，用于根据所述故障检测锁存信号生成复位控制信号；

故障释放电路，与所述故障保持电路和所述控制电路连接，用于根据所述复位控制信号连通或断开所述故障保持电路与电源接地端连接。

2.如权利要求1所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障异常状态保持电路还包括：

供电开关电路，与所述控制电路和所述电源连接，用于根据供电控制信号关断或导通所述电源的供电；

所述控制电路还用于根据所述故障检测锁存信号生成所述供电控制信号。

3.如权利要求2所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障异常状态保持电路还包括：

电压监测电路，与所述电源和所述控制电路连接，用于对所述电源的输出电压进行采样以生成电压监测信号；

所述控制电路还用于根据所述故障检测锁存信号或所述电压监测信号生成所述供电控制信号以控制关断或导通所述电源的供电。

4.如权利要求1所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障异常状态保持电路还包括：

硬件保护电路，与所述故障检测电路和所述电源连接，用于根据所述故障检测锁存信号导通或关断所述电源对后级电路的供电。

5.如权利要求1所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障检测电路包括：

参考单元，用于根据第二电压信号生成参考信号；

比较单元，与所述参考单元、所述电流采样电路以及所述故障保持电路连接，用于根据所述参考信号和所述电流采样信号生成所述故障检测信号和初始故障检测信号；

故障锁存单元，与所述比较单元和所述控制电路连接，用于根据所述初始故障检测信号生成所述故障检测锁存信号。

6.如权利要求5所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述比较单元包括：比较器、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；其中，所述比较器的正输入端与所述参考单元连接，所述比较器的负输入端、所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端与所述故障保持电路和所述电流采样电路连接，所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端与电源接地端连接，所述比较器的正电源端和所述第二电容的第一端接入第一电压信号_，所述比较器的负电源端和所述第二电容的第二端与电源接地端连接，所述比较器的输出端与所述故障锁存单元和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述故障保持电路连接，所述第三电容的第二端和所述第三电阻的第二端接入所述第一电压信号，且所述第三电容的第二端和所述第三电阻的第二端也与所述故障保持电路连接。

7.如权利要求5所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障锁存单元包括：第四电阻和第五电阻；其中，所述第五电阻的第一端接入第三电压信号_，所述第五电阻的第二端和所述第四电阻的第一端与所述比较单元连接，所述第四电阻的第二端与所述控制电路连接。

8.如权利要求1所述的故障异常状态保持电路，其特征在于，所述故障保持电路包括：第六电阻、第一三极管以及第一二极管；其中，所述第一三极管的基极和所述第一三极管的发射极与所述故障检测电路连接，所述第一三极管的集电极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端和所述第一二极管的阳极与所述故障释放电路连接，所述第一二极管的阴极与所述电流采样电路和所述故障检测电路连接。

9.一种故障异常状态保持装置，其特征在于，所述故障异常状态保持装置包括如权利要求1至8任一项所述的故障异常状态保持电路。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1至8任一项所述的故障异常状态保持电路。

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