專利名稱：一種過壓過流硬件保護電路及dc電源供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源保護技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種過壓過流硬件保護電路及 DC電源供電電路。
背景技術(shù)：
目前，DC電源的關(guān)斷主要依據(jù)兩種方式，第一種是大電壓檢測關(guān)斷方式，第二種是 大電流檢測關(guān)斷方式，下面分別進行闡述第一種，即大電壓檢測關(guān)斷方式中，在DC電源兩端并聯(lián)一個互感線圈，首先依據(jù) 互感線圈的固定的匝數(shù)比并通過整流濾波電路得到一個穩(wěn)定直流電壓，再通過運放對此穩(wěn) 定直流電壓進行衰減處理后送至MCU，MCU將經(jīng)衰減處理后的穩(wěn)定直流電壓與預(yù)先設(shè)定好 的電壓閾值進行比較，并判斷該衰減處理后的穩(wěn)定直流電壓是否超過該電壓閾值，是則MCU 控制關(guān)斷DC電源。其缺點是必須采用互感線圈，若為高電壓互感線圈，必須要匝數(shù)很多才能將高電 壓轉(zhuǎn)換為低電壓信號，于是不可避免的出現(xiàn)一個問題，即高壓互感線圈的外形過于龐大，導(dǎo) 致檢測系統(tǒng)占用空間較大。另外，采用互感線圈后，整個大電壓保護的成本過高。第二種，即大電流檢測關(guān)斷方式中，一種比較普遍的為熔斷器保護，還有一種是在 大電流回路中加入電流傳感器，通過電流傳感器得到線性度很好的小電流或小電壓，MCU將 依據(jù)該小電流或小電壓與預(yù)先設(shè)定好的閾值的比較結(jié)果控制是否關(guān)斷DC電源。其缺點是在采用熔斷器進行保護時，雖然成本較低，但保護精度不高，這是由于 一般保護時間為ms級，往往在熔斷器還沒有熔斷的情況下，功率器件已經(jīng)過流擊穿；并且， 在采用電流傳感器進行保護時，若用于保護功率器件，須選用閉環(huán)電流傳感器才能達到響 應(yīng)速度快、保護功率器件的目的，但是閉環(huán)傳感器價格很高，增加了電路成本?？梢姡鲜龃箅妷簷z測關(guān)斷方式和大電流檢測關(guān)斷方式中，由于受MCU的速度的 限制，DC電源將不能實現(xiàn)微秒級的快速關(guān)斷，同時由于功率器件對大電流和大電壓的擊穿 時間往往是微秒級的，不能很好地對其實現(xiàn)保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述DC電源的大電壓檢測關(guān)斷 方式和大電流檢測關(guān)斷方式受MCU的速度的限制、且功率器件對大電流和大電壓的擊穿時 間很短以不能很好地實現(xiàn)功率器件保護的缺陷，提供一種過壓過流硬件保護電路及DC電 源供電電路。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是構(gòu)造一種過壓過流硬件保護電 路，與采用DC電源供電的主電路配合使用，其包括電流信號檢測單元對所述主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理， 以輸出第一電平信號；電壓信號檢測單元對所述主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理，以輸出第二電平信號；比較單元將第一電平信號和第二電平信號進行邏輯運算，在第一電平信號和第 二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元在接收到所述觸發(fā)信號時，將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸 出一驅(qū)動信號；封鎖保護單元在接收到所述驅(qū)動信號時控制切斷所述主電路以斷開所述DC電
源。 本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述封鎖保護單元還依據(jù)所述驅(qū)動信號 產(chǎn)生一封鎖信號，所述封鎖信號使所述封鎖保護單元處于封鎖狀態(tài)以避免產(chǎn)生振蕩。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述過壓過流硬件保護電路還包括一復(fù) 位電路，所述復(fù)位電路產(chǎn)生一復(fù)位信號從而控制所述觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元返回到初始工作狀態(tài)。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述電流信號檢測單元包括比較器、以 及為所述比較器提供比較電壓的基準(zhǔn)設(shè)置電路。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述電流信號檢測單元包括在采樣得到 的工作電流轉(zhuǎn)化為電壓信號后對該電壓信號進行積分處理的整流放大電路。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述電壓信號檢測單元包括比較器、以 及為所述比較器提供比較電壓的基準(zhǔn)設(shè)置電路。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述比較單元采用與非門實現(xiàn)的RS觸 發(fā)器從而實現(xiàn)在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號。
本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元采用與非門來對所述 觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)處理。本發(fā)明所述的過壓過流硬件保護電路中，所述復(fù)位信號作為所述RS觸發(fā)器的輸 入信號，且低電平時進行復(fù)位。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是構(gòu)造一種DC電源供電電路，包 括采用DC電源供電的主電路，還包括與所述主電路配合使用的過壓過流硬件保護電路，所 述過壓過流硬件保護電路包括電流信號檢測單元對所述主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理， 以輸出第一電平信號；電壓信號檢測單元對所述主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理， 以輸出第二電平信號；比較單元將第一電平信號和第二電平信號進行邏輯運算，在第一電平信號和第 二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元在接收到所述觸發(fā)信號時，將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸 出一驅(qū)動信號；封鎖保護單元在接收到所述驅(qū)動信號控制切斷所述主電路以斷開所述DC電源。實施本發(fā)明的過壓過流硬件保護電路及DC電源供電電路，具有以下有益效果過 壓過流硬件保護電路與采用DC電源供電的主電路配合使用，在主電路失效時，過壓過流硬 件保護電路可微秒級快速響應(yīng)，使DC電源與主回路快速斷開，對主電路中的功率器件產(chǎn)生 保護。即，在過壓過流硬件保護電路中，電流信號檢測單元對主電路的工作電流進行采樣處理后得到第一電平信號，電壓信號檢測單元對主電路的工作電壓進行采樣處理后得到第二 電平信號，比較單元在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā) 信號，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸出一驅(qū)動信號，封鎖保護單元在 接收到所述驅(qū)動信號時控制切斷主電路以斷開DC電源。另外，DC電源的關(guān)斷將不受MCU速 度的限制，并且，過壓過流硬件保護電路采用純硬件設(shè)計，響應(yīng)速度快，電流信號檢測單元 和電壓信號檢測單元對工作電流和工作電壓進行濾波、整流、放大等處理后，將可保證主回 路在幾個微秒內(nèi)斷開，從而保證功率器件的安全性，且成本低，可靠性高。進一步地，本過壓過流硬件保護電路中，封鎖保護單元還依據(jù)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元產(chǎn)生 的驅(qū)動信號產(chǎn)生一封鎖信號，在DC電源被斷開產(chǎn)生保護作用時，該封鎖信號可使觸發(fā)翻轉(zhuǎn) 單元處于封鎖狀態(tài)，以避免產(chǎn)生振蕩。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明過壓過流硬件保護電路的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是與本發(fā)明過壓過流硬件保護電路配合使用的一主電路的簡化電路圖；圖3是本發(fā)明中電壓信號檢測單元的電路圖；圖4、圖5是本發(fā)明中電流信號檢測單元的電路圖；圖6是本發(fā)明中比較單元、觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元的電路圖；圖7是本發(fā)明中封鎖保護單元的電路圖；圖8是本發(fā)明過壓過流硬件保護電路一實施例的仿真電路圖；圖9是圖8所示的過壓過流硬件保護電路的仿真波形圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明過壓過流硬件保護電路的結(jié)構(gòu)方框圖，該過壓過流硬件保 護電路與采用DC電源供電的主電路配合使用，其包括電流信號檢測單元1、電壓信號檢測 單元2、比較單元3、觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元4和封鎖保護單元5，其中，電流信號檢測單元1對所述 主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理，以輸出一第一電平信號；電壓信號檢 測單元2對所述主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理，以輸出一第二電平信 號；比較單元3將第一電平信號和第二電平信號進行邏輯運算，在第一電平信號和第二電 平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元4在接收到所述觸發(fā)信號 時，進行翻轉(zhuǎn)動作以產(chǎn)生并輸出一驅(qū)動信號；封鎖保護單元5在接收到所述驅(qū)動信號時控 制切斷主電路以斷開DC電源。本過壓過流硬件保護電路與采用DC電源供電的主電路配合使用，在主電路失效 時，過壓過流硬件保護電路可微秒級快速響應(yīng)，使DC電源與主回路快速斷開，從而對主電 路中的功率器件產(chǎn)生保護。如圖2所示，是與本發(fā)明過壓過流硬件保護電路配合使用的一主電路的簡化電路 圖，該主電路包括電源濾波電容C3、晶體管0P1、晶體管0P2、第一分壓電阻R1、第二分壓電 阻R2、無感電阻R3和負載R4，電源濾波電容C3連接在DC電源的正負兩端，起濾波作用，DC 電源的正端依次通晶體管0P2、負載R4、無感電阻R3和晶體管OPl接至DC電源的負端，第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2串聯(lián)后連接在晶體管OPl和晶體管0P2的節(jié)點與DC電 源的負端之間。此處，定義為T1為第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2的節(jié)點，T2為電源 濾波電容C3和第二分壓電阻R2的節(jié)點，T3為無感電阻R3和負載R4的節(jié)點。端子“A”為 晶體管OPl的控制端。特別地，晶體管OPl和晶體管0P2均為微秒級開通關(guān)斷器件。該主電路的工作原理如下 當(dāng)負載R4或者是DC電源的電壓波動時，將在負載阻R4上產(chǎn)生波動的電流，而此 電流表現(xiàn)在無感電阻R3上的電壓V23 = I3*R3。當(dāng)DC電源的電壓波動時，第二分壓電阻R2上分的電壓V12 = R2/(R1+R2) *DC，也 會波動，于是，通過對V12及V23的檢測處理即可得到一個驅(qū)動信號用于控制關(guān)斷晶體管 0P1，從而切斷該主電路與DC電源的連接，對大功率器件即晶體管0P2產(chǎn)生保護作用。如圖3所示，是本發(fā)明中電壓信號檢測單元的電路圖，其基于圖2所示的主電路的 簡化電路圖，該電壓信號檢測單元2包括第一比較器U1A、反饋電阻R11、電阻R5、電阻R7、 電阻R8、電阻R13和濾波電容Cl，其中，電阻R8、電阻R13為上拉電阻，電阻R5、電阻R7起 分壓作用，V12為第二分壓電阻R2上采集的電壓信號，Vp為第一比較器UlA的輸出信號，即 第二電平信號。其中，V12接入第一比較器UlA的負端，電源VCC通過電阻R5接至第一比 較器UlA的正端、第一比較器UlA的正端通過電阻R7接地，可見，電阻R5和電阻R7構(gòu)成基 準(zhǔn)設(shè)置電路，從而為第一比較器UlA提供比較電壓。于是，電阻R5和電阻R7的節(jié)點處提供 一個電壓基準(zhǔn)Vfl。該電路的工作原理如下V12的電壓信號為波動的小電壓信號，經(jīng)過與電壓基準(zhǔn)Vfl比較后得到一個電平 信號Vp，當(dāng)V12 < VCOR7/(R5+R7)時，Vp為持續(xù)的高電平；當(dāng)V12彡VCC*R7/(R5+R7)時，Vp為持續(xù)的低電平。結(jié)合圖4、圖5所示，是本發(fā)明中電流信號檢測單元的電路圖，其基于圖2所示的主 電路的簡化電路圖，該電流信號檢測單元包括整流放大電路部分和比較電路部分，其中，圖 3為整流放大電路部分，圖4為比較電路部分。如圖4所示，該整流放大電路部分包括第一運算放大器U2A、第二運算放大器U2B、 肖特基二極管D3、肖特基二極管D4、瓷片電容C4，電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R24、電 阻R25、電阻R26、電阻R27均為匹配電阻，V23為無感電阻R3上采集的電壓信號，第二運算 放大器U2B和瓷片電容C4及其外圍電路對V23進行積分處理，V23經(jīng)過瓷片電容C4的積 分處理后，產(chǎn)生一個直流高電平V27，另外，Ip為整流放大后的電壓信號。該電路的工作原理如下V23 > 0時，肖特基二極管D3、肖特基二極管D4均不導(dǎo)通，V24 = -R21*V23/R20 = _2*V23，V27 = 4*V23 ；V23 = 0 時，V27 = 0V23 < 0時，肖特基二極管D3、肖特基二極管D4均導(dǎo)通，V24 = 0，V27 = _4*V23如圖5所示，該比較電路部分包括第二比較器U1B、反饋電阻R12、電阻R6、電阻 R10、電阻R9、電阻R14和濾波電容C2，其中，電阻R9、電阻R14為上拉電阻，電阻R6、電阻RlO起分壓作用，Ip為圖4中整流放大后的電壓信號，Vip為第二比較器UlB的輸出信號，即第 一電平信號。其中，Ip接入第二比較器UlB的負端6，電源VCC通過電阻R6接至第二比較 器UlB的正端5、第二比較器UlB的正端5通過電阻RlO接地，可見，電阻R6和電阻RlO構(gòu) 成基準(zhǔn)設(shè)置電路，從而為第二比較器UlB提供比較電壓。于是，電阻R6和電阻RlO的節(jié)點 處提供一個電壓基準(zhǔn)Vf 2。該電路的工作原理如下 Ip為圖4中整流放大后的電壓信號，即為V27，Vf2 = VCORIO/(R6+R10)，將V27 經(jīng)過與電壓基準(zhǔn)Vf2比較后得到一個電平信號Vip，當(dāng)V27彡Vf2時，Vip為持續(xù)的低電平；當(dāng)V27 < Vf2時，Vip為持續(xù)的高電平。如圖6是本發(fā)明中比較單元3、觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元4的電路圖，該電路包括肖特基二極 管Dl、肖特基二極管D2、與非門ICIA、與非門ICIB、與非門ICIC、與非門ICID，電阻R15、電 阻R16和電阻R17均為匹配電阻，Vp為第一比較器UlA的輸出信號，即第二電平信號；Vip 為第二比較器UlB的輸出信號，即第一電平信號。其中，與非門ICIA、與非門ICIB組成一個 RS觸發(fā)器。具體地，Vp反向通過肖特基二極管Dl接至與非門ICIA的第一輸入端，Vip也反向 通過肖特基二極管D2接至與非門ICIA的第一輸入端，同時，VCC通過電阻R17接至與非門 ICIA的第一輸入端，與非門ICIA的輸出端輸出所述觸發(fā)信號、并接至與非門ICIB的第一輸 入端，電源VCC通過電阻R15接至與非門ICIB的第二輸入端，與非門ICIB的輸出端接至與 非門ICIA的第二輸入端。另外，與非門ICIA的輸出端接至與非門ICIC的第一和第二輸入 端，與非門ICIC的輸出端輸出驅(qū)動信號“C”、并接至與非門ICID的第一輸入端，進一步地， 與非門ICIB的第二輸入端接入復(fù)位信號“B”，與非門ICID的第二輸入端接入封鎖信號，與 非門ICID的輸出端可將輸出控制信號‘ ”。該電路的工作原理如下當(dāng)VP為低電平時，肖特基二極管Dl導(dǎo)通，V17為低電平，V39為高電平；當(dāng)Vip為低電平時，肖特基二極管D2導(dǎo)通，V17為低電平，V39為高電平；也就是說，只要VP或者Vip任意一個為低電平時，V17都為低電平。同時，與非門 IClA的輸出端為高電平，與非門IClC的輸出端輸出的驅(qū)動信號“C”為低電平。當(dāng)VP和Vip同時為高電平時，V17為高電平，V39為低電平，與非門IClC的輸出端 輸出的驅(qū)動信號“ C”為高電平。上述中，復(fù)位信號“B”為低電平時，起復(fù)位作用，可為人工復(fù)位模式，也可為上電復(fù) 位模式。進一步地，當(dāng)與非門IClC的輸出端為低電平時，即該驅(qū)動信號“C”為低電平，封鎖 保護單元將依據(jù)該驅(qū)動信號“C”產(chǎn)生復(fù)位信號“B”和封鎖信號“D”，且當(dāng)該封鎖信號“D”為 低電平時，將使封鎖保護單元中的與非門IClD處于封鎖狀態(tài)以避免產(chǎn)生振蕩。另外，封鎖 信號“D”為高電平時，不產(chǎn)生任何作用，封鎖保護單元正常工作，上述前提條件是必須將復(fù) 位信號“B”置為高電平。如圖7所示，是本發(fā)明中封鎖保護單元的電路圖，該電路包括光耦0P3、穩(wěn)壓管Zl， 電阻R18、電阻R22和電阻R23為匹配電阻。結(jié)合圖2、圖6所示，端子“A”為圖2中晶體管OPl的控制端，端子“Ε”為圖6中與非門IClD的輸出端，其輸出控制信號‘ ”。該電路的工作原理如下 正常情況下，控制信號“Ε”為低電平時，端子“Α”上為高電平，晶體管OPl導(dǎo)通，當(dāng) 發(fā)生過壓或者過流后，與非門IClA的第一輸入端“1”處為低電平，與非門IClC的輸出端 “8”處為低電平，也就是驅(qū)動信號“C”為低電平，控制信號“Ε”為高電平，整個電路產(chǎn)生保護 動作。當(dāng)MCU檢測到驅(qū)動信號“C”為低電平的時候，同時使復(fù)位信號“B”和封鎖信號“D” 為低電平信號。而由于封鎖信號“D”為低電平時保持封鎖狀態(tài)，控制信號“Ε”為高電平，保 持長期的斷開過程，從而達到保護大功率器件即晶體管0Ρ2的目的。如圖8所示，是本發(fā)明過壓過流硬件保護電路一實施例的仿真電路圖，本仿真電 路圖中，通過施加激勵信號進行仿真，如在DC電源兩端加的激勵信號波形為鋸齒波，A點的 電壓波形為鋸齒波，受仿真電路里面的濾波電容C2電容充放電時間的影響，B、D點的電壓 波形的鋸齒波幅度減小。采集到且經(jīng)過整流放大處理后的電流信號是Ε，其通過比較器后的電平信號是 Vip ；采集到且經(jīng)過濾波放大處理后的電壓信號通過比較器后的電平信號是Vp ；F點輸出控 制信號，用于控制功率器件的關(guān)斷或關(guān)斷，G點反應(yīng)功率器件的開關(guān)狀態(tài)。通過上圖可以看 出，在過電流和過電壓的情況下，主回路斷開，對功率器件起保護作用。綜上所述，在過壓過流硬件保護電路中，電流信號檢測單元1對主電路的工作電 流進行采樣處理后得到第一電平信號，電壓信號檢測單元2對主電路的工作電壓進行采樣 處理后得到第二電平信號，比較單元3在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低 電平時輸出一觸發(fā)信號，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元4將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸出一驅(qū)動信 號，封鎖保護單元5在接收到所述驅(qū)動信號時控制切斷主電路以斷開DC電源。另外，本DC 電源的關(guān)斷將不受MCU速度的限制，并且，過壓過流硬件保護電路采用純硬件設(shè)計，響應(yīng)速 度快，電流信號檢測單元1和電壓信號檢測單元2對工作電流和工作電壓進行濾波、整流、 放大等處理后，將可保證主回路在幾個微秒內(nèi)斷開，從而保證功率器件的安全性，且成本 低，可靠性高。另外，本發(fā)明還涉及一種DC電源供電電路，包括采用DC電源供電的主電路，以及 與所述主電路配合使用的過壓過流硬件保護電路。所述主電路和過壓過流硬件保護電路上 文已進行闡述，此處不再贅述。當(dāng)然，所述DC電源供電電路中的主電路不止局限于上述描 述方式，凡是采用過壓過流硬件保護電路對主電路中的功率器件產(chǎn)生保護作用的，均屬于 本發(fā)明的保護范圍。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種過壓過流硬件保護電路，與采用DC電源供電的主電路配合使用，其特征在于，包括電流信號檢測單元對所述主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理，以輸出第一電平信號；電壓信號檢測單元對所述主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理，以輸出第二電平信號；比較單元將第一電平信號和第二電平信號進行邏輯運算，在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元在接收到所述觸發(fā)信號時，將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸出一驅(qū)動信號；封鎖保護單元在接收到所述驅(qū)動信號時控制切斷所述主電路以斷開所述DC電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述封鎖保護單元還 依據(jù)所述驅(qū)動信號產(chǎn)生一封鎖信號，所述封鎖信號使所述封鎖保護單元處于封鎖狀態(tài)以避 免產(chǎn)生振蕩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述過壓過流硬件 保護電路還包括一復(fù)位電路，所述復(fù)位電路產(chǎn)生一復(fù)位信號從而控制所述觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元返 回到初始工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述電流信號檢測單 元包括比較器、以及為所述比較器提供比較電壓的基準(zhǔn)設(shè)置電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述電流信號檢測 單元包括在采樣得到的工作電流轉(zhuǎn)化為電壓信號后對該電壓信號進行積分處理的整流放 大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述電壓信號檢測單 元包括比較器、以及為所述比較器提供比較電壓的基準(zhǔn)設(shè)置電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述比較單元采用與 非門實現(xiàn)的RS觸發(fā)器從而實現(xiàn)在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元采 用與非門來對所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述復(fù)位信號作為所 述RS觸發(fā)器的輸入信號，且低電平時進行復(fù)位。
10.一種DC電源供電電路，包括采用DC電源供電的主電路，還包括與所述主電路配合 使用的過壓過流硬件保護電路，其特征在于，所述過壓過流硬件保護電路包括電流信號檢測單元對所述主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理，以輸 出第一電平信號；電壓信號檢測單元對所述主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理，以輸 出第二電平信號；比較單元將第一電平信號和第二電平信號進行邏輯運算，在第一電平信號和第二電 平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元在接收到所述觸發(fā)信號時，將所述觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸出一 驅(qū)動信號；封鎖保護單元在接收到所述驅(qū)動信號控制切斷所述主電路以斷開所述DC電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過壓過流硬件保護電路，與采用DC電源供電的主電路配合使用，包括電流信號檢測單元對主電路的工作電流進行采樣、整流、放大及比較處理以輸出第一電平信號；電壓信號檢測單元對主電路的工作電壓進行采樣、濾波、放大及比較處理以輸出第二電平信號；比較單元在第一電平信號和第二電平信號中的任意一個為低電平時輸出一觸發(fā)信號；觸發(fā)翻轉(zhuǎn)單元將觸發(fā)信號進行翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生并輸出一驅(qū)動信號；封鎖保護單元在接收到驅(qū)動信號時控制切斷主電路以斷開DC電源。本發(fā)明還涉及一種DC電源供電電路。在主電路失效時，本過壓過流硬件保護電路可微秒級快速響應(yīng)，使DC電源與主回路快速斷開，從而對主電路中的功率器件產(chǎn)生保護。
文檔編號H02H3/20GK101867177SQ20101021639
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者吳飛 申請人:深圳市四方電氣技術(shù)有限公司