一种开关管检测电路及其系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种开关管检测电路及其系统。


背景技术：

2.开关管(例如场效应晶体管等)在制作出来后，由于一些因素可能会造成开关管出现不同程度的品质不良的情况，于是，在使用前一般会对开关管进行质量检测，以避免直接使用品质不良的开关管。然而，传统的开关管检测方案普遍无法很好地测量开关管的品质问题，例如，在对mos管进行品质检测时，传统的方案一般是使用万用表测量mos管的阻抗，如果阻抗值满足要求，便可以直接使用。然而，此种开关管检测方案存在容易误测、不能直观判断开关管好坏的不足之处。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种开关管检测电路及其系统，能够改善相关技术中的开关管检测效果不佳的技术问题。
4.本实用新型实施例为改善上述技术问题提供了如下技术方案：
5.在第一方面，本实用新型实施例提供一种开关管检测电路，包括：
6.电源；
7.第一端口，用于分别与所述电源及所述开关管的第一端连接；
8.第二端口，用于与所述开关管的第二端连接；
9.电流检测电路，与所述开关管的第二端连接，用于检测流经所述第二端口的电流，并且，在所述电流落在异常电流范围内时，输出异常电流信号；
10.告警电路，与所述电流检测电路连接，用于在接收到所述异常电流信号时，发出告警信号。
11.可选地，所述电流检测电路包括：
12.电流采样电路，与所述第二端口连接，用于采集流经所述第二端口的电流，得到对应的电压信号；
13.比较电路，分别与所述电流采样电路及所述告警电路连接，用于将所述电压信号与基准电压进行比较，在所述电压信号大于所述基准电压时，得到所述异常电流信号，并且将所述异常电流信号输出给所述告警电路。
14.可选地，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一运算放大器；
15.所述第一电阻的一端分别与所述第二端口、所述第二电阻的一端及所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第二电阻的另一端、所述第一电阻的另一端、所述第三电阻的一端及所述第一运算放大器的第二输入端接地，所述第三电阻的另一端分别与所述第一运算放大器的输出端及所述比较电路连接。
16.可选地，所述电流采样电路还包括第四电阻及第五电阻；
17.所述第四电阻的一端与所述第二端口连接，所述第四电阻的另一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接，所述第五电阻的另一端接地。
18.可选地，所述比较电路包括第二运算放大器；
19.所述第二运算放大器的第一输入端与第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的第二输入端被施加所述基准电压，所述第二运算放大器的输出端与所述告警电路连接。
20.可选地，所述告警电路包括第六电阻及发光二极管；
21.所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极接地。
22.可选地，所述告警电路包括控制器及指示器；
23.所述控制器分别与所述电流检测电路及所述指示器连接，用于接收到所述异常电流信号时，向所述指示器输出控制信号，以使所述指示器根据所述控制信号，发出指示信号。
24.可选地，所述指示器为led指示灯或蜂鸣器。
25.可选地，还包括限流电路；
26.所述限流电路连接在所述电源与所述第一端口之间。
27.可选地，所述限流电路包括第七电阻、第八电阻及第九电阻；
28.所述第七电阻、所述第八电阻及所述第九电阻依次串联连接在所述电源与所述第一端口之间。
29.可选地，所述电源为可变直流电压源。
30.在第二方面，本实用新型实施例提供一种开关管检测系统，包括：
31.如上所述的开关管检测电路；以及
32.开关管，所述开关管包括第一端和第二端，所述第一端与所述开关管检测电路的第一端口连接，所述第二端与所述开关管检测电路的第二端口连接。
33.本实用新型实施例的有益效果包括：提供一种开关管检测电路及其系统。开关管检测电路包括电源、第一端口、第二端口、电流检测电路及告警电路，第一端口分别与电源和开关管的第一端连接，第二端口与电流检测电路连接，电流检测电路与告警电路连接，电流检测电路可检测流经第二端口的电流，在该电流落在异常电流范围内时，向告警电路输出异常电流信号，以使告警电路发出告警信号。通过此种方式，能够直观且准确地判断出品质不良的开关管，以减少损失。
附图说明
34.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
35.图1是本实用新型实施例提供一种开关管检测系统的结构示意图；
36.图2是本实用新型实施例提供一种开关管检测电路的结构示意图；
37.图3是本实用新型实施例提供一种开关检测电路的电路结构示意图；
38.图4是本实用新型另一实施例提供一种开关检测电路的结构示意图。
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施方式，对本技术进行更加详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供一种开关管检测系统的结构示意图。如图1所示，开关管检测系统100包括开关管检测电路10和开关管20。
42.开关管检测电路10与开关管20连接，开关管检测电路10可检测开关管20是否存在品质问题，以在开关管20存在品质问题时，及时提醒用户，以便用户进行相应处理。
43.开关管20包括场效应晶体管、双极性晶体管以及其它任意可进行类似检测的开关管。其中，开关管20包括第一端20a和第二端20b，开关管检测电路10分别与开关管20的第一端20a和第二端20b连接即可检测开关管20进行品质检测。例如，开关管20为mos管，mos管的栅极悬空，开关管检测电路10可连接mos管的源极和漏极以对mos管进行品质检测。
44.具体地，开关管检测电路10包括电源11、第一端口12、第二端口13、电流检测电路14及告警电路15。
45.电源11用于与开关管20的第一端20a连接。其中，电源11可以为可变直流电压源，取决于设计需要和不同应用，电源11的输出电压可以进行相应改变。为了检测开关管20是否存在品质问题，电源11的输出电压一般取开关管20的最大耐压值，由于不同开关管20的最大耐压值不同，因此，通过调整电源11的输出电压即可对不同类型的开关管或同类型但不同耐压值的开关管进行检测。
46.第一端口12和第二端口13为开关管检测电路10的外接端口，第一端口12分别与电源11和开关管20的第一端20a连接，第二端口13与开关管20的第二端20b连接。可以理解的是，对开关管20进行检测时，开关管20的第一端20a被施加开关管20的最大耐压值。
47.对开关管20进行检测时，由于开关管20的第一端20a被施加开关管20的最大耐压值，于是，如果开关管20的品质较好，此时开关管20将不会被击穿，从而，流经开关管20的电流基本为0，即第二端口13处的电流基本为0，如果开关管20的品质不良，此时开关管20将会被击穿，流经开关管20的电流较大，即第二端口13处流经较大电流。
48.电流检测电路14与第二端口13连接，电流检测电路14可检测第二端口13处的电流，当该电流落在异常电流范围内时，说明开关管20被击穿，此时，电流检测电路14输出异常电流信号。
49.告警电路15与电流检测电路14连接，告警电路15接收到来自电流检测电路14的异常电流信号时，发出告警信号。
50.因此，在对开关管20进行品质检测时，通过判断流经开关管20的电流是否异常来
判断开关管20是否被击穿，如果被击穿，则会有告警信号提示，于是，其能够直观且准确地判断出品质不良的开关管20。
51.请参阅图2，电流检测电路14包括电流采样电路141及比较电路142。
52.电流采样电路141与第二端口13连接，电流采样电路141可采集第二端口13的电流，得到对应的电压信号。
53.具体地，请参阅图3，电流采样电路141包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5及第一运算放大器a1。
54.如图3所示，第一电阻r1的一端分别与第二端口13及第四电阻r4的一端连接，第一电阻r1的另一端及第五电阻r5的一端接地，第四电阻r4的另一端分别与第二电阻r2的一端及第一运算放大器a1的第一输入端连接，第二电阻r2的另一端接地，第五电阻r5的另一端分别与第三电阻r3的一端及第一运算放大器a1的第二输入端连接，第三电阻r3的另一端分别与第一运算放大器a1的输出端及比较电路142连接。
55.在本实施例中，第一电阻r1为采样电阻，第二电阻r2和第三电阻r3为反馈电阻，第四电阻r4和第五电阻r5为差分输入电阻，流经第一电阻r1的电流对应的电压输入到第一运算放大器a1，第一运算放大器a1可对该电压进行运算放大处理。
56.其中，第一运算放大器a1的第一输入端可以为同相输入端也可以为反相输入端，第一运算放大器a1第二输入端可以为同相输入端也可以为反相输入端，具体根据实际需求而定。在一些实施例中，如图3所示，第一运算放大器a1的第一输入端为同相输入端，第一运算放大器a1的第二输入端为反相输入端。
57.请继续参阅图2，比较电路142分别与电流采样电路141及告警电路15连接，比较电路142将来自电流采样电路141的电压信号与基准电压进行比较，在该电压信号大于基准电压时，得到异常电流信号，并且将异常电流信号输出给告警电路15，以使告警电路15发出告警信号。
58.请继续参阅图3，比较电路142包括第二运算放大器a2。
59.第二运算放大器a2的第一输入端与第一运算放大器a1的输出端连接，第二运算放大器a2的第二输入端被施加基准电压vref，第二运算放大器a2的输入端与告警电路15连接。
60.其中，第二运算放大器a2的第一输入端可以为同相输入端也可以为反相输入端，第二运算放大器a2第二输入端可以为同相输入端也可以为反相输入端，具体根据实际需求而定。在一些实施例中，如图3所示，第二运算放大器a2的第一输入端为同相输入端，第二运算放大器a2的第二输入端为反相输入端，于是，当第二运算放大器a2的同相输入端电压大于第二运算放大器a2的反相输入端电压时，第二运算放大器a2输出高电平信号，该高电平信号作为异常电流信号；当第二运算放大器a2的同相输入端电压小于第二运算放大器a2的反相输入端电压时，第二运算放大器a2输出低电平信号。
61.如图3所示，告警电路15包括第六电阻r6及发光二极管vd。
62.第六电阻r6的一端与第二运算放大器a2的输出端连接，第六电阻r6的另一端与发光二极管vd的阳极连接，发光二极管vd的阴极接地。
63.第六电阻r6的一端输入低电平时，发光二极管vd不发光，第六电阻r6的一端输入高电平时，发光二极管vd发光。通过发光二极管vd的发光情况即可判断开关管20是否有较
大电流流过，进而可直观判断开关管20是否损坏。
64.开关管20击穿时，如果击穿电流过大，可能会出现直接损坏开关管20的情况，于是，在一些实施例中，请继续参阅图2，开关管检测电路10还包括限流电路16，限流电路16连接在电源11与第一端口12之间限流电路16可通过限制开关管20的击穿电流来保护mos管，并且可使得检测操作更加安全。
65.具体地，请继续参阅图3，限流电路16包括第七电阻r7、第八电阻r8及第九电阻r9。
66.第七电阻r7、第八电阻r8及第九电阻r9依次串联连接在电源11与第一端口12之间。可以理解的是，取决于设计需要和不同应用，限流电路16可被构造成任意形式，例如，与图3所示的实施例相比，限流电路16可以包括更多或更少的电阻。
67.图1所示的告警电路15可以被构造成任意合适形式，只要电流检测电路14输出异常电流信号时，发出告警信号即可。例如，在一些实施例中，请参阅图4，告警电路15包括控制器151及指示器152。
68.控制器151分别与电流检测电路14及指示器152连接，控制器151接收到来自电流检测电路14的异常电流信号时，向指示器152输出控制信号，指示器152根据控制信号，发出指示信号。
69.指示器152可以为指示灯或蜂鸣器。可以理解的是，指示器152为指示灯时，指示信号对应亮灯信号，指示器152为蜂鸣器时，指示信号对应蜂鸣声。因此，用户可根据告警电路15是否发出指示信号来直观地判断开关管20的好坏。
70.控制器151可以为任意通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器151还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器151也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
71.最后要说明的是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本实用新型的思路下，上述各技术特征继续相互组合，并存在如上所述的本实用新型不同方面的许多其它变化，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。