專利名稱：一種限流保護(hù)裝置及電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種限流保護(hù)裝置及電源。
背景技術(shù)：
負(fù)載電路在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生短路故障，由此引發(fā)電源設(shè)備的損壞。為解決 此類短路問題，現(xiàn)有技術(shù)有三種方式(1)截止式。直接關(guān)斷功率變換或者斷開輸出回路。缺點(diǎn)不能輸出電流，不能自動(dòng)恢復(fù)。(2)打嗝式。On-Off來回的試著啟動(dòng)或者輸出。缺點(diǎn)不能輸出連續(xù)電流。(3)限流式。限制輸出電流為一定范圍。在某些應(yīng)用場合，如通信行業(yè)雙雙工/雙三工濾波器，即使低噪放發(fā)生短路性故 障，電源仍應(yīng)需要提供電流。也就是說，此時(shí)電流不允許中斷。因此不能采用截止式、打嗝 式短路保護(hù)之方案。目前行業(yè)內(nèi)多采用恒流型電流限制電路，在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究過程中，本發(fā)明的 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，恒流型電流限制電路有很多缺陷，恒流型電流限制從電路的設(shè)計(jì)來講，無非是 三種方案一是調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比，把電流盡可能降小，存在的缺點(diǎn)是由于受到最小占空 比的限制，如果短路回路的阻抗足夠小，則短路時(shí)的電流仍然很大。二是引入另外的恒流源 供輸出，存在的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，功耗比較大。三是副邊預(yù)先調(diào)節(jié)的方法，讓大部分多余的 能量消耗在無源電阻上而不是消耗在串聯(lián)調(diào)整器的晶體管上，存在的缺點(diǎn)是需要增加前置 調(diào)整器，整體的功率損耗仍然較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中恒流型電流限制電路存在的缺陷，提供一種限流保護(hù)裝 置及電源。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電源，包括輸出整流濾波電路，還包括上述的限流保護(hù) 裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置及電源，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能 使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功 率損耗低。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一限流保護(hù)裝置中三端穩(wěn)壓器輸入電壓差值與輸出電流值 特性關(guān)系曲線圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例二限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例三限流保護(hù)裝置電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(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。實(shí)施例一本發(fā)明一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。所述三端穩(wěn)壓器是電力電子技術(shù)中常用的一類元器件，三端穩(wěn)壓器封裝有三個(gè)引 出腳，輸出電壓有固定式和可調(diào)式兩種。三端穩(wěn)壓器內(nèi)置有電流限制、過溫保護(hù)等功能，應(yīng) 用時(shí)所加外部元件極少。本發(fā)明中可以選用78MXX系列三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓5V，負(fù) 載調(diào)整率士 IOOmV,連續(xù)輸出額定電流是0. 50A，采用T0-220封裝。如圖2所示為LM78XX系列三端穩(wěn)壓器的限流特性，從圖中曲線發(fā)現(xiàn)，如果三端穩(wěn) 壓器的輸入-輸出電壓差在一定范圍內(nèi)時(shí)，限流特性曲線存在一段近似水平線。三端穩(wěn)壓 器的輸入-輸出電壓值為某一值時(shí)，輸出電流的數(shù)值大小會(huì)隨著三端穩(wěn)壓器溫度的變化而 變化。所述溫度調(diào)節(jié)模塊為散熱器，所述三端穩(wěn)壓器固定在散熱器上，通過散熱器散熱 從而將三端穩(wěn)壓器的溫度控制在一定范圍內(nèi)，也就實(shí)現(xiàn)了三端穩(wěn)壓器輸出電流穩(wěn)定地控制 在一定的范圍內(nèi)。 電流超過限定值指負(fù)載短路時(shí)或者其他原因?qū)е码娏鬟^大。當(dāng)發(fā)生負(fù)載短路故障時(shí)，如果三端穩(wěn)壓器的輸入端與輸出端的電壓差為8V-0V = 8V，若能夠通過設(shè)計(jì)合適的散熱器，使三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的結(jié)溫控制在25°C 150°C之 間，三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的輸出電流將會(huì)被限制在約600mA IOOOmA的范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使電源 的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗
實(shí)施例二本發(fā)明一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。所述三端穩(wěn)壓器是電力電子技術(shù)中常用的一類元器件，三端穩(wěn)壓器封裝有三個(gè)引 出腳，輸出電壓有固定式和可調(diào)式兩種。三端穩(wěn)壓器內(nèi)置有電流限制、過溫保護(hù)等功能，應(yīng) 用時(shí)所加外部元件極少。本發(fā)明中可以選用78MXX系列三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓5V，負(fù) 載調(diào)整率士 IOOmV,連續(xù)輸出額定電流是0. 50A，采用T0-220封裝。如圖2所示為LM78XX系列三端穩(wěn)壓器的限流特性，從圖中曲線發(fā)現(xiàn)，如果三端穩(wěn) 壓器的輸入-輸出電壓差在一定范圍時(shí)，限流特性曲線存在一段近似水平線。三端穩(wěn)壓器 的輸入-輸出電壓值為某一值時(shí)，輸出電流的數(shù)值大小會(huì)隨著三端穩(wěn)壓器溫度的變化而變 化。 所述溫度調(diào)節(jié)模塊4還包括檢測單元5和散熱單元6，所述檢測單元5用于檢測電 路中電流超過限定值時(shí)，散熱單元6控制三端穩(wěn)壓器溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。一種實(shí)施方式，所述散熱單元6包括調(diào)速單元8，以及分別與調(diào)速單元8連接的溫 度傳感器9和風(fēng)扇7，所述溫度傳感器用于測量三端穩(wěn)壓器的溫度，所述調(diào)速單元8與檢測 單元5相連，當(dāng)檢測單元5檢測電路中電流超過限定值時(shí)，所述調(diào)速單元8控制風(fēng)扇7開始 工作，控制使三端穩(wěn)壓器2的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。另一種實(shí)施方式，所述散熱單元為水冷裝置，所述水冷裝置包括散熱器，散熱器內(nèi) 部設(shè)有進(jìn)水管和出水管，當(dāng)檢測單元5檢測電路中電流超過限定值時(shí)，控制使三端穩(wěn)壓器2 的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。電流超過限定值指負(fù)載短路時(shí)或者其他原因?qū)е码娏鬟^大。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置，采用風(fēng)冷或水冷的方式，即使負(fù)載處于長 期短路狀態(tài)，也能使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比， 結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗低。實(shí)施例三本發(fā)明一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。如圖5所示，電源正輸出端連接二極管Dl的陽極端，二極管Dl的陰極端分別連接 電解電容Cl的陽極端和三端穩(wěn)壓器的輸入端，電解電容Cl的陰極端連接電源的負(fù)極端和 三端穩(wěn)壓器的接地端，三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間分別并聯(lián)有電解電容C2，電容C3 和電阻R1，三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間還連接有負(fù)載電阻。
所述三端穩(wěn)壓器可以選用LM78XX系列中的LM78M05，所述三端穩(wěn)壓器固定在散熱 器HSl上，所述三端穩(wěn)壓器和散熱器之間還設(shè)有硅膠絕緣片，電源輸出電壓為8V，根據(jù)圖2 所示，若能夠通過設(shè)計(jì)合適的散熱器，使三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的結(jié)溫控制在25°C 150°C 之間，三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的輸出電流將會(huì)被限制在約600mA IOOOmA的范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù) 載短路時(shí)，三端穩(wěn)壓器的最大功耗是Pd = (Vin-Vout) X lout = 8VX1A = 8W三端穩(wěn)壓器結(jié)點(diǎn)和空氣之間的熱阻Rua = 600C /W三端穩(wěn)壓器結(jié)點(diǎn)和外殼之間的熱阻R⑶=5°C /W硅膠絕緣片和外殼之間的熱阻R0qi = I0C /W所以，三端穩(wěn)壓器結(jié)點(diǎn)到散熱器的熱阻R0jh = Rejc+RecH = 5+1 = 6°C /W ；三端穩(wěn)壓器結(jié)點(diǎn)和散熱器之間的溫差A(yù)T = PdXR0jh = 8WX6°C /W = 48°C散熱器上的溫度Th = Tjmax- AT = 150°C -48°C = 102°C從散熱器表面到+70°C環(huán)境溫度大氣所允許的最大溫差ΔΤΗ = Th-Ta = 102 °C -70 0C= 32 °C
ArT 32°r所以，散熱器的熱阻R θ HA=-^l=i=4 °C/W或者，R0ha= [(150°C "70°C )/8ff]-5°C /ff-l°C /W = 4°C /W。由此可見，只要選擇一個(gè)熱阻4°C /W的鋁型材散熱器，在環(huán)境溫度_23°C +70°C 范圍，三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的輸出電流都會(huì)被限制在600mA IOOOmA的范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使電源 的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗 低。實(shí)施例四一種電源，包括輸出整流濾波電路，還包括上述的限流保護(hù)裝置，所述輸出整流濾 波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。本發(fā)明實(shí)施例提供一種電源，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使電源的輸出電 流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗低。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說 明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù) 本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不 應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種限流保護(hù)裝置，其特征在于包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)模塊為散熱器，所 述三端穩(wěn)壓器固定在散熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述三端穩(wěn)壓器和散熱器之間 設(shè)有硅膠絕緣片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱器為鋁型材散熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)模塊包括檢測單 元和散熱單元，所述檢測單元用于檢測電路中電流超過限定值時(shí)，散熱單元控制三端穩(wěn)壓 器溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱單元為調(diào)速單元、溫度 傳感器和風(fēng)扇，所述調(diào)速單元輸入端連接檢測單元，輸出端分別連接溫度傳感器和風(fēng)扇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱單元為水冷裝置。
8.一種電源，包括輸出整流濾波電路，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所 述的限流保護(hù)裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時(shí)，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)；本發(fā)明還公開了一種電源，包括輸出整流濾波電路，還包括上述的限流保護(hù)裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。本發(fā)明實(shí)施例提供一種限流保護(hù)裝置及電源，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗低。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102074943SQ201010621278
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者邱宜忠 申請(qǐng)人:深圳市大富科技股份有限公司