[发明专利]高低压端绝缘失效检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘失效检测技术。

背景技术

车载应用时，由于各种情况，极易发生电路的高压端与低压端绝缘失效情况，造成电子系统的损坏，甚至可能引发严重的安全事故。为此，必须要采取相应的措施进行系统的绝缘检测及绝缘失效情况下的器件保护。绝缘检测电路作为系统的附属子电路，必须满足以下几个基本要求：1)电路结构简单，所占空间尽可能小；2)电路必须稳定可靠。采用的元器件尽量简单，不含不稳定元件；3) 电路可移植性好，能够轻易面对复杂情况。

现有的绝缘检测及保护电路所占体积较大，成本较高，不适用于集成度较高的电路中。另外，在实际工作中有可能会遇到正、负高压端与低压端之间的的绝缘同时失效的情况，如果这两端的漏电阻阻值相等，现有的电桥平衡式绝缘检测电路将无法检测出绝缘失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高低压端绝缘失效检测装置，其不仅能够检测出正高压端与低压端之间的绝缘失效以及负高压端与低压端之间的绝缘失效，还能检测出正高压端和负高压端的绝缘同时失效的情况。

本发明所采用的技术方案是：一种高低压端绝缘失效检测装置，包括：

第一分压电路，该第一分压电路连接在高压端的电源正极与参考地之间，包括依次串联的第一电阻、开关管和第二电阻；

第二分压电路，该第二分压电路连接在参考地与高压端的电源负极之间，包括依次串联的第三电阻和第四电阻；

加法电路，所述加法电路的一个输入端与第一分压电路的输出端和第二分压电路的输出端电连接，另一个输入端与一参考电位电连接；

微处理器，该微处理器的信号输入端与所述加法电路的输出端电连接，该微处理器的控制输出端与所述开关管的控制端电连接。

本发明还公开了一种利用上述的高低压端绝缘失效检测装置进行绝缘失效检测的方法，包括以下步骤：

步骤1，微处理器控制所述的开关管导通，

步骤2，微处理器采集加法电路的输出电压；

步骤3，微处理器将采集到的加法电路的输出电压与一预设电压范围进行比较，若高于该预设电压范围，则判断高压端的电源正极与参考地之间存在绝缘失效，若低于该预设电压范围，则判断高压端的电源负极与参考地之间存在绝缘失效，若位于该预设电压范围内，则控制所述的开关管断开，将开关管处于断开时所采集到的加法电路的输出电压值与预设电压范围进行比较，若位于该预设电压范围内，则判断高压端与参考地之间的绝缘正常，若高于预设电压范围，判断高压端的电源正、负极与参考地之间均存在绝缘失效。

上述的绝缘失效检测方法，其中，加法电路包括运算放大器、第五电阻、第六电阻和第七电阻；运算放大器的正相端与所述的参考电位电连接；第五电阻的一端连接于开关管和第二电阻的连接点，另一端与运算放大器的反相端电连接；第六电阻的一端连接于第三电阻和第四电阻的连接点，另一端与运算放大器的反相端电连接；第七电阻的两端分别与运算放大器的反相端和输出端电连接；第一电阻与第四电阻的阻值相等，第二电阻与第三电阻的阻值相等；第五电阻、第六电阻和第七电阻的阻值相等；开关管为NMOS场效应管，该NMOS场效应管的漏极与第一电阻的一端连接，源极与第二电阻的一端连接。

上述的绝缘失效检测方法，其中，当所述微处理器判断高压端的正极与参考地之间存在绝缘失效时，根据以下公式来计算高压端的电源正极与参考地的绝缘电阻X₁：

当所述微处理器判断高压端的负极与参考地之间存在绝缘失效时，根据以下公式来计算高压端的电源负极与参考地的绝缘电阻X₂：

当所述微处理器判断高压端的电源正、负极均与参考地之间存在绝缘失效时，根据以下公式来计算高压端的电源正极与参考地的绝缘电阻X₁以及高压端的电源负极与参考地的绝缘电阻X₂：