專利名稱：過(guò)流保護(hù)電路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種過(guò)流保護(hù)電路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在通信領(lǐng)域中，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)一般包括脈沖寬度調(diào)制(Pulse WidthModulation ； 以下簡(jiǎn)稱PWM)控制器芯片及其外圍電路、開(kāi)關(guān)功率管及其驅(qū)動(dòng)電路、磁性元器件和保護(hù) 電路等。目前電子系統(tǒng)中普遍采用的大功率開(kāi)關(guān)電源的輸出功率通常為數(shù)百瓦到上萬(wàn)瓦， 為了防止開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部器件或電子系統(tǒng)內(nèi)部器件瞬間短路失效導(dǎo)致的電源燒毀事故，往往 需要為大功率開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)完善的過(guò)流保護(hù)電路。當(dāng)檢測(cè)到電源局部電路出現(xiàn)瞬間異常電 流時(shí)，過(guò)流保護(hù)電路便能迅速啟動(dòng)，通過(guò)斷開(kāi)PWM控制器的輸出或者禁止開(kāi)關(guān)功率管驅(qū)動(dòng) 電路的PWM輸出，防止通過(guò)開(kāi)關(guān)功率管的瞬間過(guò)電流的進(jìn)一步擴(kuò)大，以保護(hù)開(kāi)關(guān)電源的功 率管不會(huì)被進(jìn)一步燒毀損壞，實(shí)現(xiàn)電源整機(jī)的過(guò)流保護(hù)功能?，F(xiàn)有技術(shù)中的開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路通常利用對(duì)開(kāi)關(guān)功率管的功率回路的電流 進(jìn)行實(shí)時(shí)電流取樣，如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，該電路便是對(duì)功率回路的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)電流取樣，其中，采樣電路為串聯(lián)電流互感器 B2，PWM控制器為ICl，Q2為開(kāi)關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect ^Transistor ；以下簡(jiǎn)稱MOSFET)功率管。當(dāng)檢測(cè)每個(gè)功率MOS管的過(guò)流時(shí) 需要針對(duì)每一路功率管串聯(lián)一組電流互感器及其外圍的電流采樣放大比較電路，即圖中的 “電流反饋”電路。如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，其采用串聯(lián)電阻取樣，其中，Ql為電阻主回路的功率管，R6為串聯(lián)在功率回路的采樣 電阻，當(dāng)回路電流超過(guò)0. 7V達(dá)到Q3的Vbe導(dǎo)通電壓時(shí)，Q3進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，將Ql的G極和S 極短路，使得Ql從導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)Ql的過(guò)流保護(hù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)流保護(hù)電路需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣電阻及其外圍 電路作為過(guò)流采樣，使得電路的體積比較龐大，電路復(fù)雜，導(dǎo)致保護(hù)電路的可靠性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種過(guò)流保護(hù)電路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中需要串聯(lián)電流互 感器或電流采樣電阻及其外圍電路作為過(guò)流采樣，降低保護(hù)電路的體積和器件數(shù)量，提高 保護(hù)電路的可靠性。本發(fā)明提供一種過(guò)流保護(hù)電路，應(yīng)用于電源功率回路中，包括驅(qū)動(dòng)模塊，用于當(dāng)輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述電源功率回路中的功
率管；箝位模塊，用于獲取所述功率管的漏極-源極電壓，根據(jù)所述漏極-源極電壓對(duì)分 壓限流模塊兩端的電壓進(jìn)行箝位和隔斷處理；分壓限流模塊，用于對(duì)檢測(cè)控制模塊的電壓進(jìn)行分壓和限流處理；檢測(cè)控制模塊，用于根據(jù)分壓限流后的電壓控制對(duì)三端穩(wěn)壓管的導(dǎo)通或截止，當(dāng)所述功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，控制所述三端穩(wěn)壓管處于導(dǎo)通狀 態(tài)，并驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)。本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括上述過(guò)流保護(hù)電路。本發(fā)明提供的過(guò)流保護(hù)電路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過(guò)設(shè)置驅(qū)動(dòng)模塊、箝位模塊、分壓限流 模塊和檢測(cè)控制模塊，當(dāng)電源功率回路中功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值 時(shí)，通過(guò)控制三端穩(wěn)壓管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源功率回 路中出現(xiàn)短路等故障時(shí)的電流保護(hù)，本實(shí)施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要串聯(lián)電流互感器或電 流采樣電阻及其外圍電路作為過(guò)流采樣，不需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣電阻及其外圍 電路，降低了保護(hù)電路的體積和器件數(shù)量，提高了保護(hù)電路的可靠性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖5為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn)壓管的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn)壓管的等效結(jié)構(gòu)示意圖一；圖7為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn)壓管的等效結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖8為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖9為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖三。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖3為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例提供了 一種過(guò)流保護(hù)電路，可以具體應(yīng)用于電源功率回路中。本實(shí)施例提供的過(guò)流保護(hù)電路可以 具體包括驅(qū)動(dòng)模塊301、箝位模塊302、分壓限流模塊303和檢測(cè)控制模塊304。其中，驅(qū)動(dòng) 模塊301用于當(dāng)輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述電源功率回路中的功率管。在本 實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)模塊301與電源功率回路中的功率管相連，外部輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入到該 驅(qū)動(dòng)模塊301中，在開(kāi)關(guān)信號(hào)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，對(duì)電源功率回路中的功率管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。箝位 模塊302用于獲取所述功率管的漏極-源極電壓，根據(jù)所述漏極-源極電壓對(duì)分壓限流模 塊兩端的電壓進(jìn)行箝位和隔斷處理。本實(shí)施例中的箝位模塊302與驅(qū)動(dòng)模塊301相連，具 體用于對(duì)分壓限流模塊兩端的電壓進(jìn)行箝位和隔斷處理，當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，箝位模塊302對(duì)分壓限流模塊的電壓進(jìn)行箝位處理，當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，箝位模塊 302對(duì)分壓限流模塊的電壓進(jìn)行隔斷處理。分壓限流模塊303用于對(duì)檢測(cè)控制模塊的電壓 進(jìn)行分壓和限流處理。檢測(cè)控制模塊304用于根據(jù)分壓限流后的電壓控制對(duì)三端穩(wěn)壓管的 導(dǎo)通或截止，當(dāng)所述功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，控制所述三端穩(wěn)壓 管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)。在本實(shí)施例中，當(dāng)功率管的 漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，即當(dāng)電源功率回路中出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)流或短路等故障 引起其漏極-源極電壓劇增時(shí)，通過(guò)三端穩(wěn)壓管的導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀 態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源功率回路的電流保護(hù)。本實(shí)施例提供了一種電流保護(hù)電路，通過(guò)設(shè)置驅(qū)動(dòng)模塊、箝位模塊、分壓限流模塊 和檢測(cè)控制模塊，當(dāng)電源功率回路中功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，通 過(guò)控制三端穩(wěn)壓管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源功率回路中出 現(xiàn)短路等故障時(shí)的電流保護(hù)，本實(shí)施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣 電阻及其外圍電路作為過(guò)流采樣，不需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣電阻及其外圍電路， 降低了保護(hù)電路的體積和器件數(shù)量，提高了保護(hù)電路的可靠性。圖4為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖4所示，本實(shí)施例提供 了一種具體的過(guò)流保護(hù)電路，具體應(yīng)用于大功率降壓式變換(BUCK)電路中。本實(shí)施例中的 電源功率回路具體為大功率BUCK電路，功率管具體為MOSFET管，圖中以Ql為例，即本實(shí)施 例中的過(guò)流保護(hù)電路為Ql的過(guò)流保護(hù)電路。如圖4所示，Ql、Q2、Li、C3和C4構(gòu)成一個(gè)完 整的BUCK電源功率回路，以實(shí)現(xiàn)高電壓HVVDD降壓輸出到VOUT的功能。在本實(shí)施例中，D2、 R7和R8構(gòu)成Ql的驅(qū)動(dòng)電路，相應(yīng)地，D3、R9和RlO構(gòu)成Q2的驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)施例中的開(kāi) 關(guān)信號(hào)具體為脈沖寬度調(diào)制(PulseWidth Modulation;以下簡(jiǎn)稱PWM)信號(hào)，開(kāi)關(guān)信號(hào)的 輸入端具體為圖4中的PWM_HIGH，PWM_HIGH和PWM_L0W分別為來(lái)自電源PWM控制器的上臂 驅(qū)動(dòng)信號(hào)和下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Ql和Q2在這兩個(gè)信號(hào)的高低交錯(cuò)變化的控制下，實(shí)現(xiàn)電源功率 的變換。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)模塊可以包括驅(qū)動(dòng)二極管、第一驅(qū) 動(dòng)電阻和第二驅(qū)動(dòng)電阻，即驅(qū)動(dòng)模塊具體由圖4中的D2、R7和R8組成；箝位模塊可以包括 箝位二極管、第一限流電阻和第二限流電阻，即箝位模塊具體由圖4中的D1、R5和R6組成； 分壓限流模塊可以包括分壓電容、濾波電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，即分壓限流模 塊具體由圖4中的C1、C2、R3和R4組成；檢測(cè)控制模塊可以包括三端穩(wěn)壓管、光電耦合器、 第一驅(qū)動(dòng)電阻和第二驅(qū)動(dòng)電阻，即檢測(cè)控制模塊具體由圖4中的U1、U2、R1和R2組成。具體地，本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)二極管D2的正極與MOSFET管的柵極(如圖4中的標(biāo) 號(hào)1所示)相連，驅(qū)動(dòng)二極管D2的負(fù)極連接開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入端。第一驅(qū)動(dòng)電阻R7的兩端 分別與驅(qū)動(dòng)二極管D2的正極和負(fù)極相連，第二驅(qū)動(dòng)電阻R8的一端與驅(qū)動(dòng)二極管D2的正極 相連，第二驅(qū)動(dòng)電阻R8的另一端與Ql的源極(如圖4中的標(biāo)號(hào)3所示)相連。箝位二極 管Dl的負(fù)極與Ql的漏極(如圖4中的標(biāo)號(hào)2所示)相連，箝位二極管Dl的負(fù)極與第一限 流電阻R5的一端相連，第一限流電阻R5的另一端與第二限流電阻R6的一端相連，第二限 流電阻R6的另一端與驅(qū)動(dòng)二極管D2的負(fù)極相連。分壓電容C2的一端連接在第一限流電 阻R5和第二限流電阻R6相連組成的第一節(jié)點(diǎn)上，此處的第一節(jié)點(diǎn)具體為圖4中的點(diǎn)A，分 壓電容C2的另一端與Ql的源極相連，第二分壓電阻R4的一端連接在第一節(jié)點(diǎn)A上，其另一端與濾波電容Cl的一端相連，濾波電容Cl的另一端與Ql的源極相連，第一分壓電阻R3 并聯(lián)連接在濾波電容Cl的兩端。三端穩(wěn)壓管U2的負(fù)極通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電阻R2與光電耦合 器Ul的陰極相連，三端穩(wěn)壓管U2的陽(yáng)極與Ql的源極相連，三端穩(wěn)壓管U2的基準(zhǔn)電壓電極 連接在濾波電容Cl與第二限流電阻R6相連組成的第二節(jié)點(diǎn)B上，光電耦合器Ul的陽(yáng)極連 接第一電源電壓VDD15V，光電耦合器Ul的輸出端通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電阻Rl連接第二電源電壓 VDD5V。在本實(shí)施例中，當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)處于打開(kāi)狀態(tài)，即Ql的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM_HIGH為高電平 時(shí)，Ql正常導(dǎo)通，此時(shí)，Ql的漏極-源極電壓Vds小于2V，即Ql在正常工作情況下的漏 極-源極飽和電壓小于2V。由于Dl的負(fù)極連接在HVVDD上，則施加在Dl上的電壓使得Dl 正向?qū)?，此時(shí)，電流經(jīng)過(guò)PWM_HIGH、R6、R5、D1到達(dá)Ql的2管腳，再到達(dá)Ql的1管腳。本 實(shí)施例中的三端穩(wěn)壓管U2的型號(hào)可以具體為AZ431。此時(shí)三端穩(wěn)壓管U2的基準(zhǔn)電壓極的 電壓約為Ql的漏極-源極電壓Vds、Dl兩端的電壓Vdl和電阻R5兩端的電壓Vr5之和，該 電壓的大小不足以使得U2擊穿導(dǎo)通。因此，在正常情況下，U2處于截止?fàn)顟B(tài)，Ul處于截止 狀態(tài)，可以通過(guò)單片機(jī)或其他設(shè)備檢測(cè)到管腳0CP_HIGH為高電平。當(dāng)橋臂上出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)流或短路等故障時(shí)，引起Ql漏極電流劇增，或者因其他故障 引起Ql退飽和，則使得Ql的Vds電壓隨之劇增。當(dāng)Vds增大時(shí)，使得U2的基準(zhǔn)電壓極的 電壓(Vds+Vdl+Vr5)也增大，進(jìn)而引起U2擊穿導(dǎo)通，使得Ul也電導(dǎo)通，則此時(shí)通過(guò)單片機(jī) 可以檢測(cè)到管腳0CP_HIGH的電平變?yōu)榈碗娖?。此時(shí)，可以將檢測(cè)到的管腳0CP_HIGH的電 平信號(hào)發(fā)送到CPU，在CPU的控制之下將PWM_HIGH的信號(hào)切換為低電平，使得開(kāi)關(guān)信號(hào)關(guān) 斷，進(jìn)而使得大功率BUCK電路關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的電流保護(hù)。當(dāng)PWM-HIGH信號(hào)為低電平時(shí)， 功率管Ql處于關(guān)斷狀態(tài)，箝位二極管Dl處于反向截止?fàn)顟B(tài)，隔離Ql的高壓Vds施加在驅(qū) 動(dòng)模塊和分壓限流模塊上，確保了功率管Ql在關(guān)斷期間驅(qū)動(dòng)模塊和分壓限流模塊中的電 路不被Vds的高壓擊穿。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例通過(guò)1 1、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、01、譏、似、(1、〇2 構(gòu)成了上臂功率MOSFET管Ql的浮地式過(guò)流保護(hù)電路，其能夠及時(shí)檢測(cè)出Ql出現(xiàn)異常時(shí)的 Vds電壓，當(dāng)出現(xiàn)Vds電壓異常時(shí)，通過(guò)R4和R5連接的第一連接點(diǎn)A的電壓會(huì)升高，最終當(dāng) 該電壓值達(dá)到保護(hù)設(shè)定值時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致U2導(dǎo)通，Ul得電，使得0CP_HIGH的電平發(fā)生變化， 最終控制PWM_HIGH的輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率BUCK電路的電流關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)了電流保護(hù)。需要指出的是，以上為對(duì)大功率BUCK電路中上臂功率管Ql的過(guò)流保護(hù)，本實(shí)施例 也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下臂功率管Q2的過(guò)流保護(hù)，只需將過(guò)流保護(hù)電路與下臂功率管Q2的回路相 連，此處不再贅述。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的三端穩(wěn)壓管U2可以采用普通的穩(wěn)壓管和三極管電路 來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以采用電壓比較器或者運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些都屬 于本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖5為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn)壓管的基本結(jié)構(gòu) 示意圖，如圖5所示，K(Cathode)為三端穩(wěn)壓管的陰極，A(Anode)為三端穩(wěn)壓管的陽(yáng)極， R(Reference)為三端穩(wěn)壓管的基準(zhǔn)電壓極。圖6為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn) 壓管的等效結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖6所示，三端穩(wěn)壓管還可以采用運(yùn)算放大器和普通三極管 構(gòu)成的等效的電壓比較電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二中三端穩(wěn)壓管的 等效結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖7所示，三端穩(wěn)壓管還可以采用普通穩(wěn)壓二級(jí)管和三極管來(lái)實(shí)現(xiàn) 電壓比較電路。
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本實(shí)施例提供了一種電流保護(hù)電路，通過(guò)在大功率BUCK電路中設(shè)置Ql的由R1、 R2、R3、R4、R5、R6、Dl、Ul、U2、Cl、C2構(gòu)成的浮地式過(guò)流保護(hù)電路，利用Ql的壓降和浮地電 壓基準(zhǔn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率BUCK電路中上臂功率管Ql出現(xiàn)短路等故障時(shí)的電流保護(hù)，本實(shí) 施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣電阻及其外圍電路作為過(guò)流采樣， 避免了電流過(guò)大燒毀大功率BUCK電路中上臂功率管；本實(shí)施例不需要串聯(lián)電流互感器及 其外圍電路作為過(guò)流采樣，降低了過(guò)流采樣電路的體積和器件數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路，提高了保 護(hù)電路的可靠性；本實(shí)施例也不需要串聯(lián)電流采樣電阻及其外圍電路作為過(guò)流采樣，大大 降低了采樣電阻的損耗，提高了電源的轉(zhuǎn)換效率，減小了保護(hù)電路的體積，提高了保護(hù)電路 的可靠性。圖8為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖8所示，本實(shí)施例提供 了一種具體的過(guò)流保護(hù)電路，具體應(yīng)用于半橋變換電路中。本實(shí)施例中的電源功率回路具 體為半橋變換電路，功率管具體為MOSFET管，圖中以Ql為例，即本實(shí)施例中的過(guò)流保護(hù)電 路為Ql的過(guò)流保護(hù)電路，具體由圖中的Rl、R2、R3、R4、R5、R6、Dl、Ul、U2、Cl、C2來(lái)構(gòu)成該 過(guò)流保護(hù)電路，其連接關(guān)系以及工作原理可以與上述圖4中類似，此處不再贅述。圖9為本發(fā)明過(guò)流保護(hù)電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖三，如圖9所示，本實(shí)施例提供 了一種具體的過(guò)流保護(hù)電路，具體應(yīng)用于全橋變換電路中。本實(shí)施例中的電源功率回路具 體為全橋變換電路，功率管具體為MOSFET管，圖中以Ql為例，即本實(shí)施例中的過(guò)流保護(hù)電 路為Ql的過(guò)流保護(hù)電路，具體由圖中的Rl、R2、R3、R4、R5、R6、Dl、Ul、U2、Cl、C2來(lái)構(gòu)成該 過(guò)流保護(hù)電路，其連接關(guān)系以及工作原理可以與上述圖4中類似，此處不再贅述。本實(shí)施例還提供了一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以包括上述圖3、圖4、圖8和圖9中的任一過(guò) 流保護(hù)電路，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以具體為交換機(jī)、路由器等。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)流保護(hù)電路，應(yīng)用于電源功率回路中，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)模塊，用于當(dāng)輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述電源功率回路中的功率管；箝位模塊，用于獲取所述功率管的漏極-源極電壓，根據(jù)所述漏極-源極電壓對(duì)分壓限 流模塊兩端的電壓進(jìn)行箝位和隔斷處理；分壓限流模塊，用于對(duì)檢測(cè)控制模塊的電壓進(jìn)行分壓和限流處理；檢測(cè)控制模塊，用于根據(jù)分壓限流后的電壓控制對(duì)三端穩(wěn)壓管的導(dǎo)通或截止，當(dāng)所述 功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，控制所述三端穩(wěn)壓管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并 驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)二極管、第一驅(qū)動(dòng) 電阻和第二驅(qū)動(dòng)電阻，所述箝位模塊包括箝位二極管、第一限流電阻和第二限流電阻，所述 分壓限流模塊包括分壓電容、濾波電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述檢測(cè)控制模塊 包括三端穩(wěn)壓管、光電耦合器、第一驅(qū)動(dòng)電阻和第二驅(qū)動(dòng)電阻；其中所述驅(qū)動(dòng)二極管的正極與所述功率管的柵極相連，其負(fù)極連接所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入 端，所述第一驅(qū)動(dòng)電阻的兩端分別與所述驅(qū)動(dòng)二極管的正極和負(fù)極相連，所述第二驅(qū)動(dòng)電 阻的一端與所述驅(qū)動(dòng)二極管的正極相連，其另一端與所述功率管的源極相連；所述箝位二極管的負(fù)極與所述功率管的漏極相連，其負(fù)極與所述第一限流電阻的一端 相連，所述第一限流電阻的另一端與所述第二限流電阻的一端相連，所述第二限流電阻的 另一端與所述驅(qū)動(dòng)二極管的負(fù)極相連；所述分壓電容的一端連接在所述第一限流電阻和所述第二限流電阻相連組成的第一 節(jié)點(diǎn)上，其另一端與所述功率管的源極相連，所述第二分壓電阻的一端連接在所述第一節(jié) 點(diǎn)上，其另一端與所述濾波電容的一端相連，所述濾波電容的另一端與所述功率管的源極 相連，所述第一分壓電阻并聯(lián)連接在所述濾波電容的兩端；所述三端穩(wěn)壓管的陰極通過(guò)所述第二驅(qū)動(dòng)電阻與所述光電耦合器的陰極相連，其陽(yáng)極 與所述功率管的源極相連，其基準(zhǔn)電壓電極連接在所述濾波電容與所述第二限流電阻相連 組成的第二節(jié)點(diǎn)上，所述光電耦合器的陽(yáng)極連接第一電源電壓，其輸出端通過(guò)所述第一驅(qū) 動(dòng)電阻連接第二電源電壓；當(dāng)所述功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，通過(guò)所述光電耦合器的輸出 端的電壓驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述電源功率回路為大功率降壓式變換 電路、半橋變換電路或全橋變換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓管采用運(yùn)算放 大器和三極管構(gòu)成的電壓比較電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓管采用穩(wěn)壓二 級(jí)管和三極管構(gòu)成的電壓比較電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種過(guò)流保護(hù)電路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，過(guò)流保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)模塊，用于當(dāng)輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)為打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源功率回路中的功率管；箝位模塊，用于獲取功率管的漏極-源極電壓，根據(jù)漏極-源極電壓對(duì)分壓限流模塊兩端的電壓進(jìn)行箝位和隔斷處理；分壓限流模塊，用于對(duì)檢測(cè)控制模塊的電壓進(jìn)行分壓和限流處理；檢測(cè)控制模塊，用于根據(jù)分壓限流后的電壓控制對(duì)三端穩(wěn)壓管的導(dǎo)通或截止，當(dāng)功率管的漏極-源極電壓大于預(yù)設(shè)的電壓閾值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)切換為關(guān)斷狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括過(guò)流保護(hù)電路。本實(shí)施例不需要串聯(lián)電流互感器或電流采樣電阻及其外圍電路，提高了保護(hù)電路的可靠性。
文檔編號(hào)H02H7/10GK102104244SQ201010615309
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
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