电路保护方法、保护电路和电路保护装置

摘要

本发明提供的电路保护方法、保护电路和电路保护装置，通过实时检测被保护电路的电流变化率，如果电流变化率大于所述第一预设电流变化率，说明被保护电路中可能出现了骤增的过电流，通过延时的方式计算第二电流变化率，并根据第二电流变化率的值来对所述被保护电路执行保护动作；如果实时检测到的第一电流变化率不大于第一预设电流变化率，通过计算被保护电路中采样电路的采样功率来确定是否需要执行保护动作，以避免被保护电流因过电流而无法正常工作，通过两层判别机制确定是否存在过电流，提高了过电流保护方案的准确度。

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及电路保护方法、保护电路和电路保护装置。

背景技术

电源芯片在给AMOLED(Active-matrix organic light emitting diode，有源矩阵有机发光二极体)屏体供电时，容易会出现与地短路的现象，短路时会产生大电流的情况，这会引起电源芯片自身以及整个电路的供电稳定性出现问题，进而影响AMOLED屏体的正常显示功能。

针对上述问题，一般会给电路采用过电流保护，在现有技术中，过电流保护最常见的做法是：通过将采样电阻与被保护电路串联，进而对被保护电路进行采样，形成采样电压，然后将采样电压与设置的电压门限值进行比较，当采样电压超过门限值时，通过保护元件(电磁式电流脱扣器、熔断器等)执行保护动作。但是，上述方案中通过比对采样电压与电压门限值确定电路中是否存在过电流，不考虑电流的变化的影响，比对结果不够精确，容易导致对于骤增过电流响应慢、容易造成保护元件误动作等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中过电流保护方案准确度较低、骤增过电流响应慢。从而提供过电流保护方法、装置和电路。

有鉴于此，本发明实施例的第一方面提供了一种电路保护方法，包括：获取被保护电路的第一电流变化率；判断所述第一电流变化率是否超出第一预设电流阈值；当所述第一电流变化率超出第一预设电流阈值时，根据当前电流信号和将当前电流信号延时后的延时电流信号计算第二电流变化率；判断所述第二电流变化率是否超出第二预设电流阈值；当第二电流变化率超出第二预设电流阈值时，执行保护动作。

可选地，当所述第一电流变化率未超出第一预设电流阈值时，计算被保护电路的当前功率；判断所述当前功率是否超出预设功率阈值；当所述当前功率超出预设功率阈值时，则执行保护动作。

可选地，所述根据当前电流信号和将当前电流信号延时后的延时电流信号计算第二电流变化率的步骤，包括：计算所述当前电流信号和所述延时电流信号的电流差值；将所述电流差值对延时的时间求微分，得到所述第二电流变化率。

本发明实施例第二方面提供一种保护电路，包括：采样单元，用于采样被保护电路的电流信号；第一支路，包括延时电路和电流变化率计算单元和电流触发单元，采样单元输出的当前电流信号经延时电路处理后输出延时电流信号，所述延时电流信号和当前电流信号输入所述电流变化率计算单元计算第三电流变化率，所述第三电流变化率发送给所述电流触发单元；所述第三电流变化量大于第三预设电流阈值时，所述电流触发单元触发保护开关；支路选择单元，与所述采样单元连接，用于在检测到被保护电路的第四电流变化率大于第四预设电流阈值时，将所述采样单元连通第一支路。

可选地，还包括第二支路，包括功率计算单元和功率触发单元，所述功率计算单元与采样单元连接，用于计算被保护电路的当前功率；所述当前功率输入所述功率触发单元，所述当前功率大于预设功率阈值时，所述功率触发单元触发保护开关；所述支路选择单元检测到的电流信号的变化率未大于第一预设电流阈值时，将所述采样单元与所述第二支路连通。

可选地，所述电流变化率计算单元包括减法电路和微分单元，所述延时电流信号和所述当前电流信号输入所述减法电路输出电流差值，所述电流差值输入所述微分单元，计算所述电流差值对延时电路的时间求微分，得到所述第三电流变化率。

本发明实施例第三方面还提供一种电路保护装置，包括：获取模块，用于获取被保护电路的第一电流变化率；第一判断模块，用于判断所述第一电流变化率是否超出第一预设电流阈值；延时计算模块，用于当所述第一电流变化率超出第一预设电流阈值时，根据当前电流信号和将当前电流信号延时后的延时电流信号计算第二电流变化率；第二判断模块，用于判断所述第二电流变化率是否超出第二预设电流阈值；第一保护模块，用于当第二电流变化率超出第二预设电流阈值时，执行保护动作。

可选地，还包括：功率计算模块，用于当所述第一电流变化率未超出第一预设电流阈值时，计算被保护电路的当前功率；

第三判断模块，用于判断所述当前功率是否超出预设功率阈值；

第二保护模块，用于当所述当前功率超出预设功率阈值时，则执行保护动作。

本发明实施例第三方面还提供一种电路保护装置，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行所述的电路保护方法。

本发明实施例第五方面还提供一种非暂态计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的电路保护方法。

本发明的技术方案具有以下优点：

1.本发明实施例提供的电路保护方法、保护电路和电路保护装置，通过实时检测被保护电路的电流变化率，如果电流变化率大于所述第一预设电流变化率，说明被保护电路中可能出现了骤增的过电流，通过延时的方式计算第二电流变化率，并根据第二电流变化率的值来对所述被保护电路执行保护动作，如此，解决了现有技术中存在的过流保护电路无法准确对骤增过电流快速响应的缺陷，避免了骤增过电流给被保护电路带来的损害。

2.本发明实施例提供的电路保护方法、保护电路和电路保护装置，如果实时检测到的第一电流变化率不大于第一预设电流变化率，说明被保护电路中没有出现骤增过电流，可能存在变化率慢的大电流，因此通过计算被保护电路中采样电路的采样功率来确定是否需要执行保护动作，如果采样功率超过预设门限值，说明被保护电路中虽然不存在骤增过电流，但是仍然存在其他类型的过电流，则对被保护电路执行保护动作，以避免被保护电流因过电流而无法正常工作，如此，通过两层判别机制确定是否存在过电流，提高了过电流保护方案的准确度。

3.本发明实施例提供的电路保护方法、保护电路和电路保护装置，通过建立双通道检测机制，其中功率通道(功率检测电路)检测电流变化率慢的过电流，微分通道(变化率检测电路)作为对骤增大电流的快速响应，保护范围覆盖全面，使得屏体在大电流状态下不受损坏。

4.本发明实施例提供的电路保护方法、保护电路和电路保护装置，通过将采样信号分成两个支路，一个支路经过延时电路得到延时信号(作为上一时刻的采样信号值)，将延时信号与当前的采样信号进行差值计算，差值对延时电路的时间求微分，可得到电流的变化率；与现有技术中通过在两个时间点采样电流值进而计算电流差值与时间差值、两者相除得到电流变换率的方案相比，仅需在一个时间点采样即可得到两个采样信号值，则在相同的采样时间内，采样次数多了一倍，减小了采样误差，提高了采样结果的准确度。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的电路保护方法的流程图；

图2为本发明实施例1的被保护电路中电流随时间变化的示意图；

图3为本发明实施例2的保护电路的示意图；

图4为本发明实施例3的电路保护装置的一个示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种电路保护方法，可适用于对AMOLED屏体的电源芯片的相关电路进行过流保护，如图1所示，该方法即可以通过软件来实现，也可以通过硬件电路来实现，本实施例中，该电路保护方法通过软件来实现，在电源芯片的输出回路中设置采样电阻，来采集该回路中的电流，将所述电流值输入控制器中，该控制器执行以下方法，通过软件的方式来实现电路保护，包括如下步骤：

S11：获取被保护电路的第一电流变化率，即实时检测被保护电路的电流变化率，具体地，不同电源与地短路产生的大电流(即过电流)，因各自电路存在的差异，大电流产生的变化率会有所不同；对于骤增大电流，其变化率较快，因此，为了准确检测出是否有过电流存在，首先实时检测被保护电路的第一电流变化率。此处的第一电流变化率可以通过获取两个时间点的电流值，从而计算电流变化量，根据两个时间点的差值计算出电流变化率。

S12：判断所述第一电流变化率是否超出第一预设电流阈值。

当电流变化率较大的时候，通过电流变化率来判断回路中的突发大电流较为准确，当电流变化率较小的时候，通过电流变化率很难判断，可以通过功率的大小来判断。因此，针对不同的电流变化率进行判断，可以更好的提高判断的准确性。

对于不同的被保护电路，在保证其正常工作的情况下，其能允许存在的过电流的变化率各不相同，因此，预设变化率可以根据具体电路而定，目的是保证在小于该预设变化率的情况下，被保护电路能够正常工作，如果所述第一电流变化率超出第一预设电流阈值，则进入步骤S13-S15，否则进入步骤S16-S18。

S13：当所述第一电流变化率超出第一预设电流阈值时，根据当前电流信号和将当前电流信号延时后的延时电流信号计算第二电流变化率。

其中当前电流信号是实时采集的当前电流信号，当前电流信号延时后的电流信号为延时电流信号，根据延时后的延时电流信号和此刻的当前电流信号的差值就可以计算第二电流变化率。

为了可以实时得到每个时间点的第二电流变化率，此处采用如下方式：

计算所述当前电流信号和所述延时电流信号的电流差值；

将所述电流差值对延时的时间求微分，得到所述第二电流变化率。

不同电源与地短路产生的大电流(即过电流)，因各自电路存在的差异，大电流产生的变化率会有所不同，比如，针对骤增的大电流，其对时间的微分值远大于正常情况下电流对时间的微分值，因此可以用求微分的方式确定其变化率；如图2所示，在相同时间内，ΔI₂/ΔT明显大于ΔI₁/ΔT，通过微分的方式其覆盖的检测范围如图2中箭头指示的范围所示。通过将延时信号与当前的采样信号进行差值计算，差值对延时电路的时间求微分，可得到电流的变化率，如此不仅计算简单，而且更能准确地体现出电流的变化率。

S14、判断所述第二电流变化率是否超出第二预设电流阈值，超出第二阈值时执行步骤S15，否则不执行任何动作。

第二预设电流阈值根据电路中的需要设置为大于第一预设电流阈值的一个电流值，如第一预设电流阈值为0.02mA-0.05mA；第二预设阈值为0.08mA-0.10mA。

S15、当第二电流变化率超出第二预设电流阈值时，对被保护电路执行保护动作。如果第二电流变化率超出第二预设电流阈值，说明被保护电路中可能出现了骤增的过电流，则对被保护电路执行保护动作，如此，解决了现有技术中存在的过流保护电路无法准确对骤增过电流快速响应的缺陷，避免了骤增过电流给被保护电路带来的损害。

S16、当第一电流变化率小于第一预设电流阈值时，计算被保护电路中采样电路的采样功率。

如果实时检测到的第一电流变化率小于第一预设电流阈值，说明被保护电路中没有出现骤增过电流，但是有可能存在变化率慢的过电流，则通过计算被保护电路中采样电路的采样功率来确定是否执行保护动作。

S17：判断所述当前功率是否超出预设功率阈值，超出时执行步骤S18，否则不执行保护动作。

如果采样功率超过预设门限值，说明被保护电路中虽然不存在骤增过电流，但是仍然存在其他类型的过电流，则对被保护电路执行保护动作，以避免被保护电流因过电流而无法正常工作，如此，通过两层判别机制确定是否存在过电流，提高了过电流保护方案的准确度。

S18：当所述当前功率超出预设功率阈值时，则执行保护动作。在采样功率超过预设门限值时，对被保护电路执行保护动作。提高了电路的安全可靠性。

作为一种优选方案，步骤S11具体可以包括：获取采样电路的采样电流；将采样电流输入具有预设延时时间的延时器，输出得到延时电流；根据采样电流和延时电流计算电流变化率。这里通过将采样电流经过延时得到延时电流，根据采样电流及其延时电流来计算电流变化率，仅需一步采集即可得到电流变化率，简化了采样操作，并且由于减少了采样次数，从而降低了因采样过程带来的误差，使得计算结果更加准确。

作为一种优选方案，根据采样电流和延时电流计算电流变化率包括：计算采样电流和延时电流的电流差值；将电流差值对时间求微分，得到电流变化率。具体地，不同电源与地短路产生的大电流(即过电流)，因各自电路存在的差异，大电流产生的变化率会有所不同，比如，针对骤增的大电流，其对时间的微分值远大于正常情况下电流对时间的微分值，因此可以用求微分的方式确定其变化率；如图2所示，在相同时间内，ΔI₂/ΔT明显大于ΔI₁/ΔT，通过微分的方式其覆盖的检测范围如图2中箭头指示的范围所示。通过将延时信号与当前的采样信号进行差值计算，差值对延时电路的时间求微分，可得到电流的变化率，如此不仅计算简单，而且更能准确地体现出电流的变化率。

本实施例提供的过电流保护方法，通过实时检测被保护电路的电流变化率，如果第一电流变化率超出第一预设电流阈值，说明被保护电路中可能出现了骤增的过电流，通过电流变化率进一步进行判断，根据判断结果对被保护电路执行保护动作，如此，解决了现有技术中存在的过流保护电路无法准确对骤增过电流快速响应的缺陷，避免了骤增过电流给被保护电路带来的损害。如果实时检测到的电流变化率未超出第一预设电流阈值，说明被保护电路中没有出现骤增过电流，则通过计算被保护电路中采样电路的采样功率来确定是否执行保护动作，如果采样功率超过预设门限值，说明被保护电路中虽然不存在骤增过电流，但是仍然存在其他类型的过电流，则对被保护电路执行保护动作，以避免被保护电流因过电流而无法正常工作，如此，通过两层判别机制确定是否存在过电流，提高了过电流保护方案的准确度。

实施例2

本实施例中提供一种保护电路，通过硬件电路的方式实现对电源电路的保护，该方法与实施例1中的方法相同，但本实施例中是通过硬件电路来实现的，本实施例中的保护电路包括采样单元21、第一支路22、第二支路23、支路选择单元24，如图3所示，具体为：

采样单元21，用于采样被保护电路的电流信号。

第一支路22，包括延时电路和电流变化率计算单元和电流触发单元，采样单元输出的当前电流信号经延时电路处理后输出延时电流信号，所述延时电流信号和当前电流信号输入所述电流变化率计算单元计算第三电流变化率，所述第三电流变化率发送给所述电流触发单元；所述第三电流变化量大于第三预设电流阈值时，所述电流触发单元触发保护开关。

其中，所述电流变化率计算单元包括减法电路和微分单元，所述延时电流信号和所述当前电流信号输入所述减法电路输出电流差值，所述电流差值输入所述微分单元，计算所述电流差值对延时电路的时间求微分，得到所述第三电流变化率。

该第一支路为微分通道检测，主要有延时电路和电流变化率计算单元组成，通过支路选择单元24将采样信号分成两个支路，一个支路经过延时电路得到延时电流信号(作为上一时刻的采样信号值)，将延时电流信号与当前采样的当前电流信号通过减法电路进行差值计算，差值对延时电路的时间求微分完成电流变化率计算，可得到电流的变化率；若电流触发单元判定该变化率大于预设变化率(此时电流比较触发单元输出低电平给电平处理单元)，则电平处理单元判定有变化率快的大电流产生。

第二支路23，包括功率计算单元和功率触发单元，所述功率计算单元与采样单元连接，用于计算被保护电路的当前功率；所述当前功率输入所述功率触发单元，所述当前功率大于预设功率阈值时，所述功率触发单元触发保护开关；

第二支路为功率检测通道，根据ELVDD、ELVSS回路上允许流过的最大电流值，可得到采样电阻允许的最大功率；变化率慢的大电流采用功率检测：通过功率计算单元计算采样电阻R的实时功率，比如若连续两个周期的功率值均大于其最大功率值(此时功率比较触发单元输出低电平给电平处理单元)，则电平处理单元判定有变化率慢的大电流产生；上述两个检测通道的结果送入电平处理单元后，电平处理单元根据该结果控制执行电路动作，比如结果为输出低电平，则开关导通，Ctrl变为低电平，关闭电源芯片；反之，开关断开，Ctrl电平状态保持不变。

支路选择单元24，与所述采样单元21连接，用于在检测到被保护电路的第四电流变化率大于第四预设电流阈值时，将所述采样单元连通第一支路22；所述支路选择单元检测到的电流信号的变化率未大于第一预设电流阈值时，将所述采样单元21与所述第二支路23连通。

本实施例提供的过电流保护电路，通过建立双通道检测机制，其中第二支路中的功率通道检测电流变化率慢的过电流，第一支路中的微分通道作为对骤增大电流的快速响应，保护范围覆盖全面，使得屏体在大电流状态下不受损坏；通过将采样信号分成两个支路，一个支路经过延时电路得到延时采号(作为上一时刻的采样信号值)，将延时信号与当前的采样信号进行差值计算，差值对延时电路的时间求微分，可得到电流的变化率；与现有技术中通过在两个时间点采样电流值进而计算电流差值与时间差值、两者相除得到电流变换率的方案相比，仅需在一个时间点采样即可得到两个采样信号值，操作更加方便，误差小，提高了计算结果的准确度。

实施例3

本实施例供了一种电路保护装置，为对应实施例1中的电路保护方法的装置，如图4所示，包括：

获取模块31，用于获取被保护电路的第一电流变化率；具体参见实施例1中对步骤S11的详细描述。

第一判断模块32，用于判断所述第一电流变化率是否超出第一预设电流阈值；具体参见实施例1中对步骤S12的详细描述。

延时计算模块33，用于当所述第一电流变化率超出第一预设电流阈值时，根据当前电流信号和将当前电流信号延时后的延时电流信号计算第二电流变化率；具体参见实施例1中对步骤S13的详细描述。

第二判断模块34，用于判断所述第二电流变化率是否超出第二预设电流阈值；具体参见实施例1中对步骤S14的详细描述。

第一保护模块35，用于当第二电流变化率超出第二预设电流阈值时，执行保护动作。具体参见实施例1中对步骤S15的详细描述。

此外，还包括：

功率计算模块36，用于当所述第一电流变化率未超出第一预设电流阈值时，计算被保护电路的当前功率；具体参见实施例1中对步骤S16的详细描述。

第三判断模块37，用于判断所述当前功率是否超出预设功率阈值；具体参见实施例1中对步骤S17的详细描述。

第二保护模块38，用于当所述当前功率超出预设功率阈值时，则执行保护动作。具体参见实施例1中对步骤S18的详细描述。

此外，本实施例中还提供一种电路保护装置，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行实施例1中所述的电路保护方法。

此外，本实施例中还提供一种非暂态计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现实施例1中所述的电路保护方法。

本实施例提供的电路保护装置，通过实时检测被保护电路的电流变化率，如果第一电流变化率超出第一预设电流阈值，说明被保护电路中可能出现了骤增的过电流，通过对当前电流的变化率进一步判断后对被保护电路执行保护动作，如此，解决了现有技术中存在的过流保护电路无法准确对骤增过电流快速响应的缺陷，避免了骤增过电流给被保护电路带来的损害。如果实时检测到的第一电流变化率未超出第一预设电流阈值，说明被保护电路中没有出现骤增过电流，则通过计算被保护电路中采样电路的采样功率来确定是否执行保护动作，如果采样功率超过预设门限值，说明被保护电路中虽然不存在骤增过电流，但是仍然存在其他类型的过电流，则对被保护电路执行保护动作，以避免被保护电流因过电流而无法正常工作，如此，通过两层判别机制确定是否存在过电流，提高了过电流保护方案的准确度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。