適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路的制作方法
【專利說明】適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]隨著電子設(shè)備在人們工作生活中日益廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)電子設(shè)備的安全性及可靠性要求越來越高。一般地，電子設(shè)備都有一額定電流，若供電電流超過該額定電流，則容易造成電子設(shè)備的損壞，為保證電子設(shè)備的安全運(yùn)行，目前的電子設(shè)備都設(shè)置有過流保護(hù)裝置，其作用是保證當(dāng)輸入電子設(shè)備的供電電流超過一定值時(shí)，自動(dòng)切斷供電，以保護(hù)后續(xù)電路不被損壞。
[0005]目前大功率設(shè)備中常用過流保護(hù)方法包括:一、直接使用標(biāo)準(zhǔn)過流保護(hù)器件(如保險(xiǎn)絲)，在過流后會(huì)將燒掉保險(xiǎn)絲，那么維修時(shí)就只需要更換保險(xiǎn)絲即可；二、使用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，這種方法對(duì)瞬間負(fù)載短路有很好的保護(hù)效果，但一旦負(fù)載短路時(shí)間偏長(zhǎng)，保險(xiǎn)絲的自恢復(fù)功能會(huì)再次啟動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)管，最終還是會(huì)導(dǎo)致功率驅(qū)動(dòng)管損壞；三、根據(jù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的原理設(shè)計(jì)的特殊過流保護(hù)電路，可以應(yīng)用在特定的使用環(huán)境中，但他們都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是保護(hù)動(dòng)作慢，無法保持在保護(hù)狀態(tài)，也就無法徹底避免設(shè)備的損壞，而只是通過一定的手段在一定范圍內(nèi)盡量減少設(shè)備損壞或降低設(shè)備損壞后的維修成本。
[0006]因此，業(yè)界需要一種適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為克服現(xiàn)有大功率設(shè)備中常用過流保護(hù)存在的問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，使其具有可靠性高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，提高電子設(shè)備的安全性及可靠性。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，包括開關(guān)單元、過流檢測(cè)單元、參考電壓調(diào)節(jié)單元、比較單元、開關(guān)控制單元、過流閥值顯示單元；過流檢測(cè)單元與參考電壓調(diào)節(jié)單元連接比較單元，比較單元的輸出連接開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元連接開關(guān)單元；開關(guān)單元，用于控制被保護(hù)負(fù)載電路的通斷；過電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流；比較單元，用于比較電流檢測(cè)單元與參考電壓的值；參考電壓調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)比較單元的參考電壓，通過調(diào)節(jié)參考電壓而改變過流保護(hù)閥值；開關(guān)控制單元，用于當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元未檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，保持所述開關(guān)單元處于閉合狀態(tài)，當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，控制所述開關(guān)單元斷開；過流閥值顯示單元，用于顯示過流閥值。
[0010]一些實(shí)施例中，過流閥值顯示單元采用AD轉(zhuǎn)換檢測(cè)比較單元的參考電壓，通過過流閥值與參考電壓的關(guān)系得出過流閥值，并實(shí)時(shí)顯示，例如，采樣電阻阻值為ΑπιΩ，運(yùn)放Ul的放大倍數(shù)為B倍，故限流閥值I_=1000Uraf / AB (Uref為參考電壓)，故只需將采集到的參考電壓值乘以系數(shù)1000/ΑΒ后即為顯示的限流閥值。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，可通過調(diào)節(jié)電阻器改變參考電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)過流閥值的目的，同時(shí)，通過采集參考電壓值，并根據(jù)過流閥值與參考電壓的關(guān)系得出過流閥值并實(shí)時(shí)顯示。該電路具有可靠性高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，提高電子設(shè)備的安全性及可靠性。
[0012]
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路的功能框圖；
圖2為適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路的電路圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，包括開關(guān)單元1、過流檢測(cè)單元2、參考電壓調(diào)節(jié)單元3、比較單元4、開關(guān)控制單元5、過流閥值顯示單元6,其中PGND為隔離地。過流檢測(cè)單元2與參考電壓調(diào)節(jié)單元3連接比較單元5,比較單元5的輸出連接開關(guān)控制單元4，開關(guān)控制單元4連接開關(guān)單元I。
[0017]如圖2所示，該開關(guān)單元I包括N溝道MOSFET管Ql和瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl，通過瞬態(tài)電壓抑制二極管保護(hù)MOSFET開關(guān)管不被線路浪涌尖峰電壓擊穿；該過流檢測(cè)單元2包括采樣電阻Rl以及由運(yùn)放Ul組成的差分放大電路，可通過調(diào)節(jié)電阻器R5改變放大倍數(shù)；該參考電壓調(diào)節(jié)單元3包括可調(diào)基準(zhǔn)源芯片U3、電阻R10、電阻器Rl I，通過調(diào)節(jié)電阻器Rll改變輸出參考電壓；該比較單元4由軌到軌運(yùn)放U2組成，運(yùn)放同相輸入端接參考電壓，反相輸入端接過流檢測(cè)單元2的輸出，正常情況下，參考電壓比流檢測(cè)單元2的輸出電壓高，運(yùn)放U2輸出高電平VCC，MOSFET管Ql導(dǎo)通；當(dāng)負(fù)載過流時(shí)，過流檢測(cè)單元2的輸出電壓比參考電壓高，運(yùn)放U2輸出低電平PGND，MOSFET管Ql截止，達(dá)到過流保護(hù)的目的；開關(guān)控制單元5包括NPN三級(jí)管Q2以及電阻R6、R7、R8、R9，比較單元4的輸出經(jīng)過R7、R6后控制MOSFET管的通斷，Q2與R8、R9組成的電路用于備份限流保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)電路失效時(shí)，該保護(hù)電路起作用，該保護(hù)限流為主保護(hù)限流的1.5倍；該過流閥值顯示單元6由AD采樣和顯示單元組成，通過AD轉(zhuǎn)換采集參考電壓，并通過參考電壓與保護(hù)電流之間的關(guān)系將保護(hù)電流進(jìn)行顯示。
[0018]例如，采樣電阻阻值為ΑπιΩ，運(yùn)放Ul的放大倍數(shù)為B倍，故限流閥值Inax=100Uref/ AB (Uref為參考電壓)，故只需將采集到的參考電壓值乘以系數(shù)1000/AB后即為顯示的限流閥值。
[0019]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，包括開關(guān)單元、過流檢測(cè)單元、參考電壓調(diào)節(jié)單元、比較單元、開關(guān)控制單元、過流閥值顯示單元； 所述過流檢測(cè)單元與參考電壓調(diào)節(jié)單元連接比較單元，比較單元的輸出連接開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元連接開關(guān)單元； 所述開關(guān)單元，用于控制被保護(hù)負(fù)載電路的通斷； 所述過電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流； 所述比較單元，用于比較電流檢測(cè)單元與參考電壓的值； 所述參考電壓調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)比較單元的參考電壓，通過調(diào)節(jié)參考電壓而改變過流保護(hù)閥值； 所述開關(guān)控制單元，用于當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元未檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，保持所述開關(guān)單元處于閉合狀態(tài)，當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，控制所述開關(guān)單元斷開； 所述過流閥值顯示單元，用于顯示過流閥值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，所述過流閥值顯示單元采用AD轉(zhuǎn)換檢測(cè)比較單元的參考電壓，通過過流閥值與參考電壓的關(guān)系得出過流閥值，并實(shí)時(shí)顯示。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)單元1包括N溝道MOSFET管和瞬態(tài)電壓抑制二極管，通過瞬態(tài)電壓抑制二極管保護(hù)MOSFET開關(guān)管不被線路浪涌尖峰電壓擊穿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，所述過流檢測(cè)單元包括采樣電阻以及由運(yùn)放組成的差分放大電路，可通過調(diào)節(jié)電阻器改變放大倍數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，所述參考電壓調(diào)節(jié)單元包括可調(diào)基準(zhǔn)源芯片、電阻R、電阻器，通過調(diào)節(jié)電阻器改變輸出參考電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，所述比較單元由軌到軌運(yùn)放組成，運(yùn)放同相輸入端接參考電壓，反相輸入端接過流檢測(cè)單兀的輸出。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)電路，其特征在于，開關(guān)控制單元包括NPN三級(jí)管以及四個(gè)電阻，比較單元的輸出經(jīng)過其中2個(gè)電阻后控制MOSFET管的通斷，NPN三級(jí)管與其他2個(gè)電阻組成的電路用于備份限流保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)電路失效時(shí)，該保護(hù)電路起作用，該保護(hù)限流為主保護(hù)限流的1.5倍。
【專利摘要】本發(fā)明的適用于測(cè)試設(shè)備的大功率限流過流保護(hù)，其過流檢測(cè)單元與參考電壓調(diào)節(jié)單元連接比較單元，比較單元的輸出連接開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元連接開關(guān)單元；開關(guān)單元控制被保護(hù)負(fù)載電路的通斷；過電流檢測(cè)單元檢測(cè)所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流；比較單元比較電流檢測(cè)單元與參考電壓的值；參考電壓調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)比較單元的參考電壓通過調(diào)節(jié)參考電壓而改變過流保護(hù)閥值；開關(guān)控制單元用于當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元未檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，保持所述開關(guān)單元處于閉合狀態(tài)，當(dāng)所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)到所述被保護(hù)負(fù)載電路的供電通路上的過電流時(shí)，控制所述開關(guān)單元斷開；過流閥值顯示單元用于顯示過流閥值。
【IPC分類】H02H7/20, H02H3/08
【公開號(hào)】CN105281285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410249364
【發(fā)明人】謝金雄, 魏由之
【申請(qǐng)人】上海航空電器有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年6月6日