專利名稱：過流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到電子電路領(lǐng)域，特別涉及到 一種過流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，電子設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛和人民的生活息息相關(guān)。電子設(shè)備的穩(wěn)定安全是我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯恼＿M(jìn)行的保障，備受關(guān)注。在電子設(shè)備或器件中，當(dāng)電流大于某數(shù)值時(shí)，可能導(dǎo)致設(shè)備或器件的燒毀或無法正常工作，所以需要對這些設(shè)備或器件進(jìn)行過流保護(hù)。在實(shí)際工作中，負(fù)載為零時(shí)，例如輸出短路故障，晶體管有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^，而此時(shí)晶體管承受的電壓有很大，從而造成晶體管所承受的功率超過了晶體管所能承受的最大功率，而導(dǎo)致晶體管的燒毀，造成不必要的損失。還有在電源領(lǐng)域，尤其是高能量密度的鋰電池和大功率電源領(lǐng)域，如果電源在過流的情況，沒有保護(hù)的話，很容易造成爆炸及電源的損壞，這樣造成的損失輕則器件損壞，重則出現(xiàn)人身安全的問題。所以，過流保護(hù)是有必要的，并且會越來越受重視。圖l是現(xiàn)行的過流保護(hù)電路的原理圖。如圖l所示，現(xiàn)行的電流過流保護(hù)電路，包括比較器和三極管，將采集的表征流過器件或設(shè)備的電流大小的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，如果有過流的情況出現(xiàn)的話，比較器就會產(chǎn)生一個(gè)低電平，這時(shí)三極管斷開，器件或設(shè)備的供電電路就關(guān)斷。但是器件或設(shè)備在工作中或開啟的瞬間會存在尖峰電流'的干擾，這種干擾不會對器件或設(shè)備有實(shí)質(zhì)性的傷害，若此時(shí)進(jìn)行過流保護(hù)就會使器件或設(shè)備無法正常啟動(dòng)或者對器件或設(shè)備的正常工作造成影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中過流保護(hù)電路存在誤操作的問題而提出
一種過流保護(hù)電路。具體技術(shù)方案如下
一種過流保護(hù)電路，包括檢測設(shè)備或器件電流的電流檢測電路、恒壓源、與電流檢測電路、恒壓源連接產(chǎn)生第一控制信號的第一電壓比較電路、根據(jù)第一控制信號延時(shí)產(chǎn)生第二控制信號的延時(shí)比較電路和根據(jù)第二控制信號對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)執(zhí)行電路。
本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路在工作時(shí)，電流檢測電路將設(shè)備或器件的電流轉(zhuǎn)化為電壓信號，第一電壓比較電路將檢測的電壓信號與恒壓源進(jìn)行判斷，產(chǎn)生第一控制信號，第一控制信號在延時(shí)比較電路中作延時(shí)處理產(chǎn)生第二控制信號，保護(hù)執(zhí)行電路在第二控制信號的控制下對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路中引入了延時(shí)比較電路，解決了在尖峰電流存在時(shí)過流保護(hù)電路進(jìn)行誤操作問題。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中的過流保護(hù)電路的原理圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電3各原理圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電^各原理圖。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種過流保護(hù)電路，通過延時(shí)比較電路，消除了尖峰電流的干擾，保證了過流保護(hù)電路不會在有尖峰電流的情況下進(jìn)行誤操作。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖。參照圖2，提出本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一種過流^:護(hù)電路，包括
電流檢測電路100,用于檢測設(shè)備或器件電流，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓信號；
恒壓源500、提供第一基準(zhǔn)電壓給第一電壓比較電路200;第一電壓比較電路200,與電流檢測電路100和恒壓源500連接，將采集的對應(yīng)于設(shè)備或器件流過電流的電壓和恒壓源的電壓進(jìn)行比較產(chǎn)生第 一控制信
延時(shí)比較電路300，與第一電壓比較電路200連接，根據(jù)第一控制信號延時(shí)產(chǎn)生第二控制信號；
保護(hù)執(zhí)行電路400，與延時(shí)比較電路300和設(shè)備或器件的流過電流電路連接，根據(jù)第二控制信號對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)。
本實(shí)施例所述過流保護(hù)電路通過延時(shí)比較電路，消除了尖峰電流的干擾，解決了過流保護(hù)電路會在有尖峰電流的情況下進(jìn)行誤操作的問題。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路原理圖。參照圖3，本實(shí)用新型第二實(shí)施例是基于第一實(shí)施例提出， 一種過流保護(hù)電路包括電流檢測電路IOO、恒壓源500、第一電壓比較電路200、延時(shí)比較電路300和保護(hù)執(zhí)行電路400。
電流;險(xiǎn)測電路IOO,可以是電流互感器也可以是電流至電壓轉(zhuǎn)換器，輸出端與電壓比較電路的第一輸入端相連接。本實(shí)施例中選取電流互感器作為本實(shí)施例的電流檢測電路IOO。電流互感器100與設(shè)備或器件連接，檢測流過設(shè)備或器件的電流，并將檢測到的電流轉(zhuǎn)化為電壓。
恒壓源500、與第一電壓比較電路連接，提供第一基準(zhǔn)電壓給第一電壓比
6較電路200;
第一電壓比較電路200，包括第一比較器201、第五電阻R14、第六電阻R22和電源VDD。第一比較器201的第一輸入端連接電流互感器100、第二輸入端連接恒壓源500，電源VDD連接第一比較器201的第三端，第一比較器201的第四端接地。第五電阻的兩端分別連接在第一比較器201的第三端和第一比較器201的輸出端。第一比較器201的輸出端連接第六電阻R22的一端，第六電阻的另一端構(gòu)成第一電壓比較電路200的輸出端。
延時(shí)比較電路300,包括電源VDD、第二比較電路310、第一開關(guān)器件320、第一電容330、第二電容340。
第一開關(guān)器件320,與第六電阻R22連接即第一電壓比較電路200的輸出端連接，接收第一控制信號，所述第一開關(guān)器件320具有三個(gè)連接端。
第一電容330并聯(lián)在第一開關(guān)器件320的另外兩端。所述第一電容330的一端與電源VDD和第二比較電路310的第一輸入端相連接、另一端接地。
第二電容340與第一電容330并聯(lián)；
所述第二比較電路310的第二輸入端連接一基準(zhǔn)電壓。所述第二比較電路310的輸出端與保護(hù)執(zhí)行電路連接。
所述第二電壓比較電路310包括第二比較器311、第七電阻R15、第八電阻R21、電源VDD。第二比較器311的第一輸入端為第二電壓比較電路310的第一輸入端；第二比較器311的第二輸入端為第二電壓比較電路310的第二輸入端；第二比較器311的第三端接電源VDD;第二比較器311的輸出端連接第八電阻R21的一端，第八電阻R21的另一端為第二電壓比較電路310的輸出端。第七電阻R15連接在第二比較器311的第三端和第二比較器311的輸出端。
本實(shí)施例中選擇所述基準(zhǔn)電壓小于電源VDD。
所述基準(zhǔn)電壓可以由本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路的外部恒壓源提供，也可以由本實(shí)用新型的過流保護(hù)電聘^是供。
本實(shí)施例選擇由本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路提供。所述基準(zhǔn)電壓是由電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生；所述電壓產(chǎn)生電路包括由串聯(lián)連接的第一電阻R25、第二電 阻R26串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路一端接電源VDD,另一端接地；第一電阻R25、 第二電阻R26的連接點(diǎn)與第二比較電路的第二輸入端相連接，也就是所述連接 點(diǎn)與第二比較器311的第二輸入端連接。由本實(shí)施例可知所述基準(zhǔn)電壓小于 電源VDD。所述第一電阻R25、第二電阻R26中至少有一個(gè)是可變電阻，這樣 就可以改變基準(zhǔn)電壓值，提高了本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路適用性。
本實(shí)施例中的過流保護(hù)電路中，所述第一電容330和第二電容340中至少 有一個(gè)為可變電容。第一電容330和/或第二電容340的容值發(fā)生變化會改變延 時(shí)比較電路300的延遲時(shí)間，就可以改變對尖峰電流識別。如果某大電流持續(xù) 的時(shí)間超過設(shè)定的延遲時(shí)間，本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路就不會認(rèn)為其是尖 峰電流，會進(jìn)行過流保護(hù)操作。通過改變電容值大小就會使本實(shí)用新型的過 流保護(hù)電路適用更多的情況。提高了本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路的適用性。
進(jìn)一步，本實(shí)施例的延時(shí)比較電路300還包括二極管、第三電阻，所述電 源VDD經(jīng)過第三電阻R16與第二電壓比較電路310的第一輸入端相連接；所述 第二電容340的一端接地，另一端接二極管的一端；所述二極管的另一端與第 一電容330非接地端連接；所述第二電壓比較電路310的第一輸入端還和二極 管與第二電容340的連接處連接。二極管具有單向?qū)ǖ奶匦裕梢宰柚狗聪?電流或電壓對延時(shí)比較電路300的影響。第三電阻R16可以防止電容放電時(shí)電 流過大而對電源VDD造成損壞。
保護(hù)執(zhí)行電路400，包括第二開關(guān)器件401、繼電器402。所述第二開關(guān)器 件401根據(jù)第二控制信號進(jìn)行開關(guān)操作控制繼電器402的工作，所述繼電器402 的第 一控制端與恒壓源連接、第二控制端與第二開關(guān)器件401的 一非控制端連 接；所述繼電器的兩個(gè)輸出端接入保護(hù)的設(shè)備或器件流過電流的電流路徑； 第二開關(guān)器件401的另一非控制端接地。
進(jìn)一步，所述第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件可以相同也可以不同。所述 第一開關(guān)器件或第二開關(guān)器件選自MOS管、三極管、可控石圭中的一種。本實(shí)
8施例選擇三極管作為第一、第二開關(guān)器件。
現(xiàn)在結(jié)合圖3,描述本實(shí)施例的過流保護(hù)電路的工作原理。
電流互感器1004企測一電流并轉(zhuǎn)化為電壓V1,第一電壓比較電路200將電 壓V1和恒壓源的電壓V2進(jìn)行比較，如果V1大于V2則認(rèn)為此時(shí)電流為大電流， 并且輸出作為第一控制信號的高電平。如果大電流持續(xù)的時(shí)間是tl,那么在tl 時(shí)間內(nèi)，第一電壓比較電路200持續(xù)輸出高電平。
延時(shí)比較電路300中的作為第一開關(guān)器件的三極管Q1接收高電平信號，三 極管導(dǎo)通。三極管Q1導(dǎo)通之后，第一、第二電容開始放電，經(jīng)過tl時(shí)間，其 電壓值降為V3。也就是第二比較器311的第一輸入端的輸入的電壓值為V3。第 二比較器311將V3與基準(zhǔn)電壓V4進(jìn)行比較，如果V3小于V4時(shí)，第二比較器311 輸出低電平。作為第二開關(guān)器件的三極管Q4接收低電平，所以三極管Q4截止， 繼電器輸入端沒有電流流過，所以繼電器的輸出端的開關(guān)就斷開，切斷了電 源和所保護(hù)的設(shè)備或器件的之間的電連接。保證了設(shè)備或器件的正常工作。 如果電壓V3經(jīng)過第一、第二電容在tl時(shí)間的放電之后的值大于基準(zhǔn)電壓V4的 值，則認(rèn)為這大電流為尖峰電流，過流保護(hù)電路不進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型由 于第一電阻R25、第二電阻R26中至少有一個(gè)是可變電阻，通過改變可變電阻 的阻值就可以改變第二比較器輸出翻轉(zhuǎn)的時(shí)間既可以改變時(shí)間tl 。本實(shí)用新型 由于所述第一電容330和第二電容340中至少有一個(gè)為可變電容，通過改變電 容的容值就可以改變放電的時(shí)間，也即可以改變時(shí)間tl。提高了本實(shí)用新型的 適用性。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電路原理圖。參照圖4，提出本實(shí)用新型第 三實(shí)施例，本實(shí)施例是基于第二實(shí)施例提出的。本實(shí)施例的一種過流保護(hù)電 路包括電流檢測電路IOO、恒壓源500、第一電壓比較電路200、延時(shí)比較電路 300和保護(hù)執(zhí)行電路400。本實(shí)施例的電流檢測電路100包括霍爾電流傳感器、 第三電容、第四電容，所述第三電容、第四電容組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電 路的一端接地，另一端接霍爾電流傳感器的輸出端；所述霍爾電流傳感器的輸出端也與第一電壓比較電路100的第一輸入端連接。本實(shí)施例的過流保護(hù)電 路的其他部分的組成部件、部件的標(biāo)號(附圖標(biāo)記)與圖3中相同，所述過流 保護(hù)電路的連接關(guān)系如上一實(shí)施例所述，在此不再贅述。本實(shí)用新型用霍爾 電流傳感器及電容作為電流檢測電路，可以實(shí)現(xiàn)對激光電源這種大電源進(jìn)行 過流保護(hù)。本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路解決了由于干擾及元器件的不穩(wěn)定造 成激光的核心部件脈沖氙燈經(jīng)常因?yàn)檫^電流而損壞的問題，并且保護(hù)可靠迅 速，不會產(chǎn)生誤動(dòng)作。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專 利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程 變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型 的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種過流保護(hù)電路，其特征在于，包括檢測設(shè)備或器件電流的電流檢測電路、恒壓源、與電流檢測電路、恒壓源連接產(chǎn)生第一控制信號的第一電壓比較電路、根據(jù)第一控制信號延時(shí)產(chǎn)生第二控制信號的延時(shí)比較電路和根據(jù)第二控制信號對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)執(zhí)行電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述電流檢測電路為電流互感器或電流至電壓轉(zhuǎn)換器，輸出端與電壓比較電路的第一輸入端相連4妻。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述延時(shí)比較電路包括電源VDD;第二比較電路；接收第一控制信號的第一開關(guān)器件，所述第一開關(guān)器件具有三個(gè)連接端；并聯(lián)在第一開關(guān)器件的另外兩端的第一電容；與第一電容并聯(lián)的第二電容；所述第一電容的一端與電源VDD和第二比較電路的第一輸入端相連接、另一端接地；所述第二比較電路的第二輸入端接一基準(zhǔn)電壓；所述第二比較電路的輸出端與保護(hù)執(zhí)行電路連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓小于電源VDD。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓是由電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生；所述電壓產(chǎn)生電路包括由串聯(lián)連接的第一電阻、第二電阻串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路一端接電源VDD，另一端接地；第一電阻、第二電阻的連接點(diǎn)與第二比較電路的第二輸入端相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過流保護(hù)電路，其特征在于第一電阻和第二電阻中至少有一個(gè)為可變電阻。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述延時(shí)比較電路還包括二極管、第三電阻，所述電源VDD經(jīng)過第三電阻與第二電壓比較電路的第一輸入端相連接；所述第二電容的一端接地，另一端接二極管的一端；所述二極管的另一端與第一電容非接地端連接；所述第二電壓比較電路的第一輸入端還連接在二極管與第二電容的連接處。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3至7其中任一項(xiàng)所述的過流保護(hù)電路，其特征在于所述第一電容和第二電容中至少有一個(gè)為可變電容。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的過流保護(hù)電路，其特征在于所述電流檢測電路包括霍爾電流傳感器、第三電容、第四電容，所述第三電容、第四電容組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的一端接地，另一端接霍爾電流傳感器的輸出端；所述霍爾電流傳感器的輸出端也與第 一 電壓比較電路的第 一輸入端連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)執(zhí)行電路包括根據(jù)第二控制信號進(jìn)行開關(guān)操作的第二開關(guān)器件、繼電器，所述繼電器的第 一控制端與恒壓源連接、第二控制端與第二開關(guān)器件的一非控制端連接；所述繼電器的兩個(gè)輸出端接入保護(hù)的設(shè)備或器件流過電流的電流路徑；第二開關(guān)器件的另一非控制端接地。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種過流保護(hù)電路，包括檢測設(shè)備或器件電流的電流檢測電路、恒壓源、與電流檢測電路、恒壓源連接產(chǎn)生第一控制信號的第一電壓比較電路、根據(jù)第一控制信號延時(shí)產(chǎn)生第二控制信號的延時(shí)比較電路和根據(jù)第二控制信號對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)執(zhí)行電路。本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路在工作時(shí)，電流檢測電路將設(shè)備或器件的電流轉(zhuǎn)化為電壓信號，第一電壓比較電路將檢測的電壓信號與恒壓源進(jìn)行判斷，產(chǎn)生第一控制信號，第一控制信號在延時(shí)比較電路中作延時(shí)處理產(chǎn)生第二控制信號，保護(hù)執(zhí)行電路在第二控制信號的控制下對設(shè)備或器件進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型的過流保護(hù)電路中引入了延時(shí)比較電路，解決了在尖峰電流存在時(shí)過流保護(hù)電路進(jìn)行誤操作問題。
文檔編號H02H3/26GK201345530SQ20082023578
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者王忠坡 申請人:比亞迪股份有限公司