短路保護電路及具有短路保護電路的電源電路制造技術

本實用新型專利技術公開一種短路保護電路及具有短路保護電路的電源電路。其中，所述短路保護電路包括：用于將串接負載的采樣電阻兩端的電壓與參考電壓進行比較，在負載發(fā)生電流短路時輸出短路保護信號的比較器，其輸入端連接所述采樣電阻和所述負載；用于在收到所述短路保護信號時，控制切斷輸入電源至所述負載的傳輸通路的控制元件，所述控制元件的使能端連接所述比較器輸出端、控制端連接在所述輸入電源至所述負載的傳輸通路之中。本實用新型專利技術提出的短路保護電路，能夠有效避免負載發(fā)生短路時，短路電流對電路中元器件產(chǎn)生損壞。并且，該短路保護電路的結構簡單、實現(xiàn)成本較低，可以廣泛適用于各種拓撲結構的電源電路。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及一種保護電路，尤其是涉及一種短路保護電路，以及具有短路保護電路的電源電路。
技術介紹
低壓直流電路發(fā)生短路時，過量短路電流會造成電路中電子元件損壞。目前，低壓直流電路的短路保護電路存在多種具體實現(xiàn)途徑，針對不同應用場合，所采用的短路保護電路不盡相同。短路保護電路一般基于二種檢測原理一種是檢測短路時大電流；另一種是檢測短路時的電壓。一種類型的短路保護電路，包括位于電源和繼電器驅(qū)動電路之間的大電流保險 絲。當發(fā)生短路時，保險絲熔化并斷開。此外，短路保護電路監(jiān)控流向繼電器驅(qū)動電路的電流并限制電流量，以保護繼電器驅(qū)動電路免受由于短路而導致的損害。這種短路保護電路需要頻繁更換保險絲，電路維護成本較高，且操作麻煩。一種類型的短路保護電路在短路發(fā)生時強制停止繼電器驅(qū)動電路的輸出操作，并防止短路電流流到繼電器驅(qū)動電路。在發(fā)生短路時起的預定時間之后，短路以預定的時間間隔向繼電器驅(qū)動電路發(fā)送恢復信號，以恢復繼電器驅(qū)動電路的輸出操作。該種短路保護電路的結構復雜，電路實現(xiàn)成本較高。
技術實現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本技術提出一種結構簡單、實現(xiàn)成本較低的短路保護電路，以及具有短路保護電路的電源電路，以避免短路電流對電源電路產(chǎn)生損壞。本技術采用如下技術方案實現(xiàn)一種短路保護電路，其包括用于將串接負載的采樣電阻兩端的電壓與參考電壓進行比較，在負載發(fā)生電流短路時輸出短路保護信號的比較器，其輸入端連接所述采樣電阻和所述負載；用于在收到所述短路保護信號時，控制切斷輸入電源至所述負載的傳輸通路的控制元件，所述控制元件的使能端連接所述比較器輸出端、控制端連接在所述輸入電源至所述負載的傳輸通路之中。其中，所述控制元件為晶體管Q3，所述使能端為所述晶體管Q3的基極、所述控制端為所述晶體管Q3的集電極，且基極通過驅(qū)動電阻R4連接比較器的輸出端、發(fā)射極接地、集電極連接串接在所述傳輸通路之中的晶體管Ql的柵極。其中，所述比較器的輸入端連接二極管D3的陰極，而所述二極管D3的陽極分別連接所述采樣電阻和所述負載。 相應的，本技術公開一種具有短路保護電路的電源電路，其包括輸入電源、連接在所述輸入電源與負載之間的升壓轉換電路、串接所述負載的采樣電阻，連接在所述采樣電阻與所述升壓轉換電路之間的短路保護電路，該短路保護電路包括用于將串接負載的采樣電阻兩端的電壓與參考電壓進行比較，在負載發(fā)生電流短路時輸出短路保護信號的比較器，其輸入端連接所述采樣電阻和所述負載；用于在收到所述短路保護信號時，控制切斷輸入電源至所述負載的傳輸通路的控制元件，所述控制元件的使能端連接所述比較器輸出端、控制端連接在所述輸入電源至所述負載的傳輸通路之中。其中，所述采樣電阻包括2個并聯(lián)的電阻R2和電阻R3。其中，所述升壓轉換電路包括連接所述輸入電源的儲能元件，所述儲能元件通過二極管D2連接所述負載；所述儲能元件的一端連接晶體管Q2是漏極，而另一端連接二極管Dl的陰極，其中晶體管D2的源極接地、柵極通過一個驅(qū)動電阻R5連接用于在在收到所述短路保護信號時晶體管Q2導通的控制控制器U2 ；·在二極管Dl的兩端并聯(lián)由兩個分壓電阻Rl、R6和晶體管Ql構成的蓄流電路，所述晶體管Ql的柵極連接所述晶體管Q3的集電極，所述晶體管Ql的源極接地、漏極連接在所述輸入電源與所述儲能元件之間。其中，所述儲能元件為電感LI。其中，所述控制器U2的其中一個輸入端連接所述比較器的輸出端。與現(xiàn)有技術相比，本技術具有如下有益效果本技術提出的短路保護電路，能夠有效避免負載發(fā)生短路時，短路電流對電路中元器件產(chǎn)生損壞。并且，該短路保護電路的結構簡單、實現(xiàn)成本較低，可以廣泛適用于各種拓撲結構的電源電路。附圖說明圖I是本技術電源電路的原理框圖；圖2是本技術電源電路的結構示意圖；圖3是圖2中負載發(fā)生短路時的等效電路結構示意圖。具體實施方式如圖I所示，本技術提出的電源電路包括對輸入的直流電源進行整流處理的整流電路；連接在整流電路輸出端的升壓轉換電路，用于將輸入的直流電源升壓處理后，給負載供電；連接負載，用于對流經(jīng)負載的電流進行采樣的短路采樣電路；連接在短路采樣電路與升壓轉換電路之間的短路保護電路，用于在負載發(fā)生短路時進行短路保護。結合圖2所示，在一個優(yōu)選實施例，整流電路由4個整流二極管D4、D5、D6和07組成。升壓轉換電路包括連接整流電路輸出端的電感LI ;電感LI的一端連接晶體管Q2的漏極，電感LI的另一端連接二極管Dl的陰極，其中晶體管Q2的源極接地，柵極通過一個驅(qū)動電阻R5連接控制器U2 ;在二極管Dl的兩端并聯(lián)由分壓電阻Rl、R6和晶體管Ql構成的蓄流電路，由分壓電阻R1、R6形成分壓電路來驅(qū)動晶體管Ql工作，在二極管Dl與地之間形成蓄流回路；直流輸入端子VIN+，VIN-輸入的直流輸入電源，經(jīng)過整流電路后，輸入出電感LI，并經(jīng)過二極管D2給負載供電，且通過控制器U2控制晶體管Q2的導通與關斷來給電感LI儲存能量以提高給負載供電的輸出電壓。短路采樣電路包括并聯(lián)的采樣電阻R2和R3，且兩個采樣電阻R2和R3的其中一個公共端連接負載，而另一端接地。短路保護電路包括陽極連接兩個采樣電阻R2和R3的二極管D3，該二極管D3的陰極連接比較器Ul的輸入端，而比較器Ul的輸出端通過驅(qū)動電阻R4連接晶體管Q3的基極，而晶體管Q3的發(fā)射極接地，集電極 連接警惕管Ql的柵極。正常工作時，通過分壓電阻Rl、R6對輸入的直流電源進行分壓，晶體管Ql的柵極為高電平，晶體管Ql —直導通，使整流電路、升壓轉換電路與負載之間形成閉合回路，電感LI放電通過二極管D2給負載供電。結合圖3所示，當負載產(chǎn)生短路時，負載的電流會瞬間升高，此時，采樣電阻R2、R3的兩端電壓瞬間升高，通過比較器Ul內(nèi)部的運放和參考電壓進行比較，比較器Ul輸出高電平，通過驅(qū)動電阻R4使晶體管Q3導通，進而拉低晶體管Ql的柵極使其電位變?yōu)榱汶娢唬查g斷開晶體管Ql使整流電路、升壓轉換電路與負載之間不再形成閉合回路，從而起到保護的功能。同時，控制器U2檢測到短路保護信號(比較器U2的輸出端輸出高電平)后，發(fā)送一個恒定的高電平到晶體管Q2的柵極使其一直導通，這樣，電感LI中的能量通過警惕Q2、二極管Dl形成放電回路，避免了瞬間短路保護造成電感LI沒有放電回路產(chǎn)生電弧造成對電源電路的損壞。以上所述僅為本技術的較佳實施例而已，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內(nèi)。權利要求1.一種短路保護電路，其特征在于，包括 用于將串接負載的采樣電阻兩端的電壓與參考電壓進行比較，在負載發(fā)生電流短路時輸出短路保護信號的比較器，其輸入端連接所述采樣電阻和所述負載； 用于在收到所述短路保護信號時，控制切斷輸入電源至所述負載的傳輸通路的控制元件，所述控制元件的使能端連接所述比較器輸出端、控制端連接在所述輸入電源至所述負載的傳輸通路之中。2.根據(jù)權利要求I所述短路保護電路，其特征在于，所述控制元件為晶體管Q3，所述使能端為所述晶體管Q3的基極、所述控制端為所述晶體管Q3的集電極，且基極通過驅(qū)動電阻R4連接比較器的輸出端、發(fā)射極接地、集電極連接串接在所述傳輸通路之中本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種短路保護電路，其特征在于，包括：用于將串接負載的采樣電阻兩端的電壓與參考電壓進行比較，在負載發(fā)生電流短路時輸出短路保護信號的比較器，其輸入端連接所述采樣電阻和所述負載；用于在收到所述短路保護信號時，控制切斷輸入電源至所述負載的傳輸通路的控制元件，所述控制元件的使能端連接所述比較器輸出端、控制端連接在所述輸入電源至所述負載的傳輸通路之中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：顧永德，蘇周，郝建強，徐兵，
申請(專利權)人：茂碩電源科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：