專利名稱：一種用于電子負載的保護裝置及電子負載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直流電子負載領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電子負載的保護裝置及電子負 載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子負載是一種可以模擬真實環(huán)境中的負載，可以采用電子負載來檢測電源的好 壞；電子負載是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，通過功率管的耗散功率消耗電能的 設(shè)備，通過電子負載可以準確的檢測出負載電壓，精確的調(diào)整負載電流；還可以實現(xiàn)模擬負 載短路。電子負載分為直流電子負載和交流電子負載，電子負載具有完善的保護功能；其 中，保護功能分為對內(nèi)(電子負載)保護功能和對外(被測設(shè)備)保護功能對內(nèi)保護有 過壓保護，過流保護，過功率保護，電壓反向和過溫保護；對外保護有過流保護，過功率保 護，吃載電壓和低電壓保護。選擇電子負載應(yīng)該選擇是擁有真保護國內(nèi)的電子負載。如果 功能是由硬件實現(xiàn)的，保護速度會很快。如果是由軟件實現(xiàn)，速度有滯后性，并且模組死機 的話將會發(fā)生危險。現(xiàn)有技術(shù)中，用于電子負載的保護裝置多利用單片機或DSP以程序配合硬件電路 來實現(xiàn)對電子負載電路的保護，電子負載在通電時MOS管直接處于通電狀態(tài)；工作過程中， 保護部分此時處于檢測狀態(tài)，而此時它的保護部分只是在檢測實現(xiàn)警報輸出從而提示操作 人員實現(xiàn)對電子負載的保護，但是并未完全的實現(xiàn)切斷主電路的工作；同時這種方式開發(fā) 周期較長，成本較高，不利于簡單移植大面積推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種設(shè)計簡單、配合穩(wěn)定、成本低的用于電子負載 的保護裝置。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種用于電子負載的保護裝置，所述保護裝置包 括低壓和反接保護電路，其第一輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，所述 低壓和反接保護電路的第二輸入端連接參考電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考 電壓信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號；電壓超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電壓超限保護電路的 第二輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓 信號進行比較后輸出電壓超限保護控制信號；電流超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電流超限保護電路的 第二輸入端連接所述電子負載的主回路電流信號，將所述主回路電流信號與所述參考電壓 信號進行比較后輸出電流超限保護控制信號；功率超限保護電路，其第一輸入端連接外部的指令信號，所述功率超限保護電路的第二輸入端連接最大電流指令信號，將所述外部的指令信號與所述最大電流指令信號進 行比較后輸出功率超限保護控制信號。其中，所述低壓和反接保護電路進一步包括第一比較器、第一反饋電阻、第一限 流電阻以及第二電流電阻；所述第一比較器的同向輸入端通過所述第一限流電阻連接所述 電子負載的主回路電壓信號，所述第一比較器的同向輸入端還通過所述反饋電阻連接至所 述第一比較器的輸出端；所述第一比較器的反向輸入端通過所述第二限流電阻連接所述參 考電壓信號；所述第一比較器將同向輸入端輸入的主回路電壓信號與反向輸入端輸入的參 考電壓信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號。其中，所述電壓超限保護電路進一步包括第二比較器、第二反饋電阻、第三限流 電阻以及第四電流電阻；所述第二比較器的同向輸入端通過所述第三限流電阻連接所述參 考電壓信號，所述第二比較器的同向輸入端還通過所述第二反饋電阻連接至所述第二比較 器的輸出端；所述第二比較器的反向輸入端通過所述第四限流電阻連接至所述電子負載的 主回路電壓信號；所述第二比較器將同向輸入端輸入的參考電壓信號與反向輸入端輸入的 主回路電壓信號進行比較后輸出電壓超限保護控制信號。其中，所述電流超限保護電路進一步包括第三比較器、第三反饋電阻、第五限流 電阻以及第六電流電阻；所述第三比較器的同向輸入端通過所述第五限流電阻連接至所述 參考電壓信號，所述第三比較器的同向輸入端還通過所述第三反饋電阻連接至所述第三比 較器的輸出端；所述第三比較器的反向輸入端通過所述第六限流電阻連接至所述電子負載 的主回路電流信號；所述第三比較器將同向輸入端輸入的參考電壓信號與反向輸入端輸入 的主回路電流信號進行比較后輸出電流超限保護控制信號。其中，所述功率超限保護電路進一步包括第四比較器、第七限流電阻以及第八電 流電阻；所述第四比較器的同向輸入端通過所述第七限流電阻連接至外部的指令信號，所 述第四比較器的反向輸入端通過所述第八限流電阻連接至所述最大電流指令信號，所述第 四比較器將同向輸入端輸入的外部的指令信號與反向輸入端輸入的最大電流指令信號進 行比較后輸出功率超限保護控制信號。本發(fā)明實施例的另一目的還在于提供一種電子負載系統(tǒng)，其包括依次連接在電子 負載的主回路中的電流指令及基準電壓產(chǎn)生電路、保護裝置、驅(qū)動電路、繼電器以及連接至 所述電子負載的控制端的控制電路；所述保護裝置包括低壓和反接保護電路，其第一輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，所述 低壓和反接保護電路的第二輸入端連接參考電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考 電壓信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號；電壓超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電壓超限保護電路的 第二輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓 信號進行比較后輸出電壓超限保護控制信號；電流超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電流超限保護電路的 第二輸入端連接所述電子負載的主回路電流信號，將所述主回路電流信號與所述參考電壓 信號進行比較后輸出電流超限保護控制信號；功率超限保護電路，其第一輸入端連接外部的指令信號，所述功率超限保護電路 的第二輸入端連接最大電流指令信號，將所述外部的指令信號與所述最大電流指令信號進行比較后輸出功率超限保護控制信號；所述驅(qū)動電路根據(jù)所述保護裝置輸出的控制信號驅(qū)動控制所述繼電器的通斷，進 而控制所述電子負載主回路的通斷，從而對所述電子負載進行保護。本發(fā)明實施例提供的保護裝置采用低壓和反接保護電路、電壓超限保護電路、電 流超限保護電路以及功率超限保護電路四個獨立的保護電路，驅(qū)動電路根據(jù)保護裝置輸出 的控制信號驅(qū)動控制繼電器的通斷，進而控制電子負載主回路的通斷，從而對電子負載進 行保護。


圖1是本發(fā)明實施例提供的電子負載系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的電子負載系統(tǒng)中控制電路的電路圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的用于電子負載的保護裝置中低壓和反接保護電路的 電路圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的用于電子負載的保護裝置中電壓超限保護電路的電 路圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的用于電子負載的保護裝置中電流超限保護電路的電 路圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的用于電子負載的保護裝置中功率超限保護電路的電 路圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的電子負載系統(tǒng)中電流指令及基準電壓產(chǎn)生電路的電 路圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的電子負載系統(tǒng)中驅(qū)動電路的電路圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供的保護裝置采用低壓和反接保護電路、電壓超限保護電路、電 流超限保護電路以及功率超限保護電路，驅(qū)動電路根據(jù)保護裝置輸出的控制信號驅(qū)動控制 繼電器的通斷，進而控制電子負載主回路的通斷，從而對電子負載進行保護。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的電子負載系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示 出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下電子負載系統(tǒng)包括依次連接在電子負載1的主回路中的電流指令及基準電壓產(chǎn) 生電路3、保護裝置4、驅(qū)動電路5、繼電器6以及連接至電子負載1的控制端的控制電路2 ； 其中，驅(qū)動電路5根據(jù)保護裝置4輸出的控制信號驅(qū)動控制繼電器6的通斷，進而控制電子 負載1主回路的通斷，從而對電子負載1進行保護。在本發(fā)明實施例中，電子負載1可以為MOS管或大功率IGBT ；通過保護裝置4配 合驅(qū)動電路5實現(xiàn)對直流電子負載主電路的繼電器6進行控制通斷，從而可以控制主電路 的通斷來實現(xiàn)對MOS管或大功率IGBT的保護作用。
控制電路2的電路圖如圖2所示，控制電路2為閉環(huán)控制基本電路，包括兩個運放 電路A1、A2以及外圍電路，其中運放Al的反向輸入端通過一次串聯(lián)連接的電阻R1、R2連接 指令信號lout，電阻R1、R2的串聯(lián)連接端通過電容Cl接地，電阻R1、R2的串聯(lián)連接端還通 過反饋電阻R3連接至運放Al的輸出端；運放Al的正向輸入端通過電阻R4接地，電容C2 連接至運放Al的反向輸入端與運放Al的輸出端之間；運放A2的反向輸入端通過電阻R5 連接至運放Al的輸出端，運放A2的正向輸入端通過電阻R6接地；電容C7連接至運放A2 的反向輸入端與運放A2的輸出端之間，電阻R7的一端連接至運放A2的輸出端，電阻R7的 另一端連接電子負載，電阻R7的另一端還依次通過穩(wěn)壓二極管D1、D2接地；電阻R8、R9以 及電容C8依次串聯(lián)連接至運放A2的反向輸入端與電阻R7的另一端之間，電阻RO的一端 連接至運放A2的反向輸入端，電阻RO的另一端懸空。作為本發(fā)明的一個實施例，運放Al為反相電路，將電流指令反相，運放Al的反相 輸入端輸入電阻R1、R2與反饋電阻R3之間的比例關(guān)系決定了電流指令反相之后的倍數(shù)；運 放A2主要為了實現(xiàn)電流指令對負載實現(xiàn)控制作用，電阻RO中懸空那一端是要連接到負載 端，當電子負載1為MOS管時，電阻RO中懸空那一端連接至MOS管的柵極，實現(xiàn)對MOS管的 反饋控制。而運放A2的反相輸入端與輸出端的電阻R8、R9以及電容C8是為了實現(xiàn)對電路 的比例積分調(diào)節(jié)。由于控制電路2為閉環(huán)控制基本電路，是現(xiàn)有技術(shù)，因此在此不再詳述其 工作原理。在本發(fā)明實施例中，控制電路2中輸入的指令信號的最終輸出Iout既是幾種工作 模式之下的最終的指令輸出，通過它從而來實現(xiàn)對主回路的控制，而保護裝置4的功率超 限保護電路44中的Imax指令與Iout的比較從而決定輸出高低電平，控制繼電器6的通斷 從而實現(xiàn)對主回路的保護。而Imax與實際中的電流有一個對應(yīng)的關(guān)系(如=Imax = 0-10V, 對應(yīng)的實際的電流為0-120A)，主回路中的電流指令I(lǐng)out必須滿足這個對應(yīng)關(guān)系。在本發(fā)明實施例中，保護裝置4進一步包括低壓和反接保護電路41、電壓超限保 護電路42、電流超限保護電路43以及功率超限保護電路44 ；其中低壓和反接保護電路41 的第一輸入端連接電子負載1的主回路電壓信號，低壓和反接保護電路41的第二輸入端連 接參考電壓信號，將主回路電壓信號與參考電壓信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制 信號；電壓超限保護電路42的第一輸入端連接參考電壓信號，電壓超限保護電路42的第二 輸入端連接電子負載1的主回路電壓信號，將主回路電壓信號與參考電壓信號進行比較后 輸出電壓超限保護控制信號；電流超限保護電路43的第一輸入端連接參考電壓信號，電流 超限保護電路43的第二輸入端連接電子負載1的主回路電流信號，將主回路電流信號與參 考電壓信號進行比較后輸出電流超限保護控制信號；功率超限保護電路44的第一輸入端 連接外部的指令信號，功率超限保護電路44的第二輸入端連接最大電流指令信號，將外部 的指令信號與最大電流指令信號進行比較后輸出功率超限保護控制信號；驅(qū)動電路5根據(jù) 保護裝置4輸出的控制信號驅(qū)動控制繼電器6的通斷，進而控制電子負載1主回路的通斷， 從而對電子負載1進行保護。在本發(fā)明實施例中，參考電壓VREF = 4V，它的物理意義是表示電子負載主電路中 的最大功率值Pmax ；電壓反饋信號Y = 3. 3V到8V，對應(yīng)于電子負載主回路中電壓反饋信 號為Uback = IOV到24V，而可以得到的電流指令信號Imax范圍設(shè)為O到10V，即Imax為 在主回路電壓值達到最大功率時的最大電流信號。由已知參考電壓VREF，電壓反饋輸入端Y和其對應(yīng)的電壓反饋信號Uback，只要給定電路的最大功率值Pmax，；可以由公式Imax = 10*VREF/Y求出對應(yīng)的最大電流信號Imax以及與其對應(yīng)的主回路的電流值，而主回路的電 流指令與電流值的對應(yīng)關(guān)系要參照此電路的計算的對應(yīng)關(guān)系來設(shè)計。此為實現(xiàn)此電路模塊 化的關(guān)鍵之所在。而以上的一些對應(yīng)關(guān)系(即4V/PmaX = Y/Uback = Imax/I)使用者可 以自行匹配關(guān)系，以上舉例只為更好的說明電路的使用。作為本發(fā)明的一個實施例，圖3示出了低壓和反接保護電路41的電路圖，為了便 于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下低壓和反接保護電路41進一步包括第一比較器411、第一反饋電阻R25、第一限 流電阻412以及第二電流電阻413 ；其中，第一比較器411的同向輸入端+通過第一限流電 阻412連接電子負載1的主回路電壓信號Uback，第一比較器411的同向輸入端+還通過反 饋電阻R25連接至第一比較器411的輸出端410 ；第一比較器411的反向輸入端-通過第 二限流電阻413連接參考電壓VREF ；第一比較器411將同向輸入端+輸入的主回路電壓信 號Uback與反向輸入端_輸入的參考電壓信號VREF進行比較后輸出低壓和反接保護控制 信號。其中，第一限流電阻412進一步包括依次串聯(lián)連接在主回路電壓信號Uback與地 之間的電阻R21和電阻R24，電阻R21和電阻R24的串聯(lián)連接端連接至第一比較器411的同 向輸入端+。第二限流電阻413進一步包括依次串聯(lián)連接在參考電壓VREF與地之間的電阻 R22、電阻R23以及電阻R20 ；其中電阻R22與電阻R23的串聯(lián)連接端連接至第一比較器411 的反向輸入端電阻R23可以為可調(diào)電位器，其可調(diào)端連接至第一比較器411的反向輸入端_。在本發(fā)明實施例中，低壓和反接保護電路41還包括電阻R26、電容C14、C15，其 中，電容C15的一端接地，電容C15的另一端通過電阻R26連接至第一比較器411的輸出 端，電容C15的另一端還連接電源+15V ；電容C14的一端接地，電容C14的另一端連接至電 源-15V。作為本發(fā)明的一個實施例，圖4示出了電壓超限保護電路42的電路圖，為了便于 說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下電壓超限保護電路42進一步包括第二比較器421、第二反饋電阻R41、第三限流 電阻422以及第四電流電阻423 ；其中，第二比較器421的同向輸入端+通過第三限流電阻 422連接參考電壓信號VREF，第二比較器421的同向輸入端+還通過第二反饋電阻R41連 接至第二比較器421的輸出端420 ；第二比較器421的反向輸入端-通過第四限流電阻423 連接至電子負載1的主回路電壓信號Uback ；第二比較器421將同向輸入端+輸入的參考 電壓信號VREF與反向輸入端_輸入的主回路電壓信號Uback進行比較后輸出電壓超限保 護控制信號。其中，第三限流電阻422進一步包括依次串聯(lián)連接在參考電壓信號VREF與地之 間的電阻R37和電阻R40，電阻R37和電阻R40的串聯(lián)連接端連接至第二比較器421的正向 輸入端+。第四電流電阻423進一步包括依次串聯(lián)連接至電子負載1的主回路電壓信號 Uback與地之間的電阻R36、電阻R38、電阻R39以及電阻R42，其中電阻R39是可調(diào)電阻，其可調(diào)端連接至第二比較器421的反向輸入端_。作為本發(fā)明的一個實施例，圖5示出了電流超限保護電路43的電路圖，為了便于 說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下電流超限保護電路43進一步包括第三比較器431、第三反饋電阻R32、第五限流 電阻432以及第六電流電阻433 ；其中，第三比較器431的同向輸入端+通過第五限流電阻 432連接至參考電壓信號VREF，第三比較器431的同向輸入端+還通過第三反饋電阻R32 連接至第三比較器431的輸出端430 ；第三比較器431的反向輸入端-通過第六限流電阻 433連接至電子負載1的主回路電流信號Imback ；第三比較器431將同向輸入端+輸入的 參考電壓信號VREF與反向輸入端-輸入的主回路電流信號Imback進行比較后輸出電流超 限保護控制信號。其中，第五限流電阻432進一步包括依次串聯(lián)連接在參考電壓信號VREF與地之 間的電阻R28和電阻R31，電阻R28和電阻R31的串聯(lián)連接端連接至第三比較器431的正向 輸入端+。第六限流電阻433進一步包括依次串聯(lián)連接在主回路電流信號Imback與地之間 的電阻R27、電阻R30以及電阻R29 ；其中電阻R29與電阻R30的串聯(lián)連接端連接至第三比 較器431的反向輸入端-；電阻R30可以為可調(diào)電位器，其可調(diào)端連接至第三比較器431的 反向輸入端_。作為本發(fā)明的一個實施例，圖6示出了功率超限保護電路44的電路圖，為了便于 說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下功率超限保護電路44進一步包括第四比較器441、第七限流電阻R61以及第八 電流電阻R62 ；其中，第四比較器441的同向輸入端+通過第七限流電阻R61連接至外部的 指令信號，第四比較器441的反向輸入端-通過第八限流電阻R62連接至最大電流指令信 號Imax，第四比較器441將同向輸入端+輸入的外部的指令信號與反向輸入端-輸入的最 大電流指令信號Imax進行比較后輸出功率超限保護控制信號。作為本發(fā)明的一個實施例，功率超限保護電路44進一步包括電阻R63、電容C18、 C19以及C20 ；其中電阻R63與電容C18依次串聯(lián)連接在第四比較器441的輸出端440與地 之間；電阻R63與電容Cl的串聯(lián)連接端連接電源+15V ；電容C19的一端接地，另一端連接 電源-15V ；電容C20的一端接地，另一端連接至第四比較器441的輸出端440。在本發(fā)明實施例中，限流電阻的阻值匹配要合適，才能將主回路的電壓控制在自 己想要的保護電壓范圍之內(nèi)，可以增加一個可調(diào)電位器更易實現(xiàn)比例調(diào)節(jié)，可在一定范圍 之內(nèi)實現(xiàn)調(diào)節(jié)。本發(fā)明實施例提供的用于電子負載的保護裝置可以很容易托實現(xiàn)簡單移植，大面 積推廣，使得直流電子負載的設(shè)計更加的簡單化，成熟化。電流指令及基準電壓產(chǎn)生電路3的電路如圖7所示，電流指令及基準電壓產(chǎn)生電 路3包括基準電壓產(chǎn)生模塊31、運放34、運放35、跟隨器36、跟隨器32、乘法器33以及外 圍電路；其中，基準電壓產(chǎn)生模塊31的輸入端IN連接+15V電壓，基準電壓產(chǎn)生模塊31的 輸入端IN還通過電容ClO接地，基準電壓產(chǎn)生模塊31的輸出端通過電阻R15連接至運放 34的正向輸入端，基準電壓產(chǎn)生模塊31的輸出端還通過電容Cll接地；電阻R17、可調(diào)電阻 R16以及電阻R14依次串聯(lián)連接至運放34的輸出端與地之間，可調(diào)電阻R16的可調(diào)端連接至運放34的反向輸入端；運放35的正向輸入端連接至運放34的輸出端，運放35的反向輸 入端通過電阻R18連接至乘法器33的W端，運放35的輸出端通過跟隨器36輸出最大電流 指令信號Imax ；乘法器33的Xl端連接至運放35的輸出端，乘法器33的X2端以及Y2端接 地，乘法器33的Yl端連接至跟隨器32的輸出端，跟隨器32的正向輸入端通過二極管D4連 接參考電壓信號VREF，還通過電阻R33連接主回路電壓信號Uback，還通過電阻R34接地； 乘法器33的+VS端通過電容C16接地，乘法器33的-VS端通過電容C17接地。在本發(fā)明實施例中，通過基準電壓產(chǎn)生模塊31產(chǎn)生一基準電壓通過調(diào)節(jié)運放34 的反相輸入端可調(diào)電阻R16的阻值可獲得想要的電壓基準。而運放32的同相輸入端電阻 R33與R34可實現(xiàn)將電壓反饋Uback按比例縮小，通過跟隨器32輸入至乘法器33的Yl端， 實現(xiàn)實時運算。作為本發(fā)明的一個實施例，基準電壓產(chǎn)生模塊31可以采用MC1403芯片，可以產(chǎn) 生2. 5V的基準電壓；乘法器33可以采用AD633芯片，其中AD633芯片有一個計算公式 (X1-X2) (Yl-Y2)/10+Vz = Vw ；將 Xl = Imax, X2 = Uback*R34/(R33+R34)以及 Vw = Vref 代入上式即可實現(xiàn)運算關(guān)系。驅(qū)動電路5的電路圖如圖8所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的 部分，詳述如下驅(qū)動電路5的輸入端50分別連接至低壓和反接保護電路41的輸出端410，電壓超 限保護電路42的輸出端420，電流超限保護電路43的輸出端430以及功率超限保護電路 44的輸出端440。通過驅(qū)動芯片51實現(xiàn)對電平信號的驅(qū)動，通過光耦隔離器52后由驅(qū)動 芯片53輸出并實現(xiàn)對繼電器6的驅(qū)動，可以通過LED燈LEDl來指示運行狀態(tài)。本發(fā)明實施例提供的保護裝置采用低壓和反接保護電路、電壓超限保護電路、電 流超限保護電路以及功率超限保護電路四個獨立的保護電路，驅(qū)動電路根據(jù)保護裝置輸出 的控制信號驅(qū)動控制繼電器的通斷，進而控制電子負載主回路的通斷，從而對電子負載進 行保護。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子負載的保護裝置，其特征在于，所述保護裝置包括低壓和反接保護電路，其第一輸入端連接電子負載的主回路電壓信號，所述低壓和反 接保護電路的第二輸入端連接參考電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓信號 進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號；電壓超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電壓超限保護電路的第二 輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓信號 進行比較后輸出電壓超限保護控制信號；電流超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電流超限保護電路的第二 輸入端連接所述電子負載的主回路電流信號，將所述主回路電流信號與所述參考電壓信號 進行比較后輸出電流超限保護控制信號；功率超限保護電路，其第一輸入端連接外部的指令信號，所述功率超限保護電路的第 二輸入端連接最大電流指令信號，將所述外部的指令信號與所述最大電流指令信號進行比 較后輸出功率超限保護控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電子負載的保護裝置，其特征在于，所述低壓和反接保護 電路進一步包括第一比較器、第一反饋電阻、第一限流電阻以及第二電流電阻； 所述第一比較器的同向輸入端通過所述第一限流電阻連接所述電子負載的主回路電 壓信號，所述第一比較器的同向輸入端還通過所述反饋電阻連接至所述第一比較器的輸出 端；所述第一比較器的反向輸入端通過所述第二限流電阻連接所述參考電壓信號； 所述第一比較器將同向輸入端輸入的主回路電壓信號與反向輸入端輸入的參考電壓 信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電子負載的保護裝置，其特征在于，所述電壓超限保護電 路進一步包括第二比較器、第二反饋電阻、第三限流電阻以及第四電流電阻； 所述第二比較器的同向輸入端通過所述第三限流電阻連接所述參考電壓信號，所述第 二比較器的同向輸入端還通過所述第二反饋電阻連接至所述第二比較器的輸出端；所述第二比較器的反向輸入端通過所述第四限流電阻連接至所述電子負載的主回路 電壓信號；所述第二比較器將同向輸入端輸入的參考電壓信號與反向輸入端輸入的主回路電壓 信號進行比較后輸出電壓超限保護控制信號。
4.如權(quán)利要求1所述的用于電子負載的保護裝置，其特征在于，所述電流超限保護電 路進一步包括第三比較器、第三反饋電阻、第五限流電阻以及第六電流電阻； 所述第三比較器的同向輸入端通過所述第五限流電阻連接至所述參考電壓信號，所述 第三比較器的同向輸入端還通過所述第三反饋電阻連接至所述第三比較器的輸出端；所述第三比較器的反向輸入端通過所述第六限流電阻連接至所述電子負載的主回路 電流信號；所述第三比較器將同向輸入端輸入的參考電壓信號與反向輸入端輸入的主回路電流信號進行比較后輸出電流超限保護控制信號。
5.如權(quán)利要求1所述的用于電子負載的保護裝置，其特征在于，所述功率超限保護電 路進一步包括第四比較器、第七限流電阻以及第八電流電阻；所述第四比較器的同向輸入端通過所述第七限流電阻連接至外部的指令信號，所述第 四比較器的反向輸入端通過所述第八限流電阻連接至所述最大電流指令信號，所述第四比 較器將同向輸入端輸入的外部的指令信號與反向輸入端輸入的最大電流指令信號進行比 較后輸出功率超限保護控制信號。
6.一種電子負載系統(tǒng)，其包括依次連接在電子負載的主回路中的電流指令及基準電壓 產(chǎn)生電路、保護裝置、驅(qū)動電路、繼電器以及連接至所述電子負載的控制端的控制電路；其 特征在于，所述保護裝置包括低壓和反接保護電路，其第一輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，所述低壓 和反接保護電路的第二輸入端連接參考電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓 信號進行比較后輸出低壓和反接保護控制信號；電壓超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電壓超限保護電路的第二 輸入端連接所述電子負載的主回路電壓信號，將所述主回路電壓信號與所述參考電壓信號 進行比較后輸出電壓超限保護控制信號；電流超限保護電路，其第一輸入端連接參考電壓信號，所述電流超限保護電路的第二 輸入端連接所述電子負載的主回路電流信號，將所述主回路電流信號與所述參考電壓信號 進行比較后輸出電流超限保護控制信號；功率超限保護電路，其第一輸入端連接外部的指令信號，所述功率超限保護電路的第 二輸入端連接最大電流指令信號，將所述外部的指令信號與所述最大電流指令信號進行比 較后輸出功率超限保護控制信號；所述驅(qū)動電路根據(jù)所述保護裝置輸出的控制信號驅(qū)動控制所述繼電器的通斷，進而控 制所述電子負載主回路的通斷，從而對所述電子負載進行保護。
全文摘要
本發(fā)明適用于直流電子負載領(lǐng)域，提供了一種用于電子負載的保護裝置及電子負載系統(tǒng)；其中保護裝置進一步包括低壓和反接保護電路、電壓超限保護電路、電流超限保護電路以及功率超限保護電路。本發(fā)明提供的保護裝置采用低壓和反接保護電路、電壓超限保護電路、電流超限保護電路以及功率超限保護電路四個獨立的保護電路，驅(qū)動電路根據(jù)保護裝置輸出的控制信號驅(qū)動控制繼電器的通斷，進而控制電子負載主回路的通斷，從而對電子負載進行保護。
文檔編號H02H3/08GK102005718SQ20091018969
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者丁方浩, 劉健, 龐雷, 陳勝波, 龍光展 申請人:比亞迪股份有限公司