專利名稱：過(guò)流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，特別是涉及一種過(guò)流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有各種電路常常會(huì)涉及過(guò)流保護(hù)，例如，在數(shù)字廣播(DVB)領(lǐng)域中常用的高頻頭(LNB)，就需要過(guò)流保護(hù)。所謂過(guò)流保護(hù)，就是當(dāng)流經(jīng)負(fù)載的電流超過(guò)預(yù)定閾值后，就關(guān)斷連接在電源與負(fù)載之間的開關(guān)，以保護(hù)電源。常用的過(guò)流保護(hù)電路如圖I所示，過(guò)流采樣電路連接在電源與負(fù)載構(gòu)成的回路 中，其所采樣的負(fù)載電流送入控制電路，當(dāng)控制電路確定該負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值后，該控制電路會(huì)關(guān)斷開關(guān)管，以切斷向負(fù)載供電的電源，由此來(lái)保護(hù)電源。例如，在申請(qǐng)?zhí)枮?01010132347. 3的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開了一種過(guò)流保護(hù)電路，其采用運(yùn)算放大器來(lái)檢測(cè)負(fù)載電流是否超過(guò)預(yù)定電流閾值，以便控制場(chǎng)效應(yīng)管的開閉；又例如，在申請(qǐng)?zhí)枮?01120014133. 6的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開了一種LNB供電電路，該供電電路檢測(cè)到LNB發(fā)生短路后，自動(dòng)將電流鉗位并持續(xù)一段時(shí)間后，再切斷對(duì)LNB的供電，并當(dāng)用戶排除電路故障后電路再重新開始工作。由上所述，上述過(guò)流保護(hù)電路不能自動(dòng)使自身從保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)至正常工作狀態(tài)，因此，迫切需要對(duì)現(xiàn)有過(guò)流保護(hù)電路進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種受控開關(guān)功耗小的過(guò)流保護(hù)電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種過(guò)流保護(hù)電路，其至少包括連接負(fù)載的受控開關(guān)；輸出所米樣負(fù)載電流的米樣電路；與所述采樣電路相連接且當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)輸出斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的第一控制電路；以及在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)輸出控制信號(hào)以控制所述受控開關(guān)開閉占空比的第二控制電路。優(yōu)選地，所述第一控制電路包括與所述采樣電路相連接且當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)進(jìn)入自鎖狀態(tài)的自鎖電路；以及與所述自鎖電路相連接且基于所述自鎖電路的自鎖狀態(tài)來(lái)輸出所述斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的第三控制電路。優(yōu)選地，所述第二控制電路包括與所述自鎖電路相連接且輸出去自鎖脈沖以便所述自鎖電路進(jìn)入去自鎖狀態(tài)的脈沖信號(hào)提供電路。優(yōu)選地，所述第一控制電路及第二控制電路采用包含555電路的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)如上所述，本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路，具有以下有益效果能在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)控制受控開關(guān)開閉的占空比，以避免受控開關(guān)因功耗高而發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致受控開關(guān)受損；本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。
圖I顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)流保護(hù)電路示意圖。圖2顯示為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路示意圖。圖3a顯示為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路的一種優(yōu)選電路示意圖。圖3b顯示為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路的另一種優(yōu)選電路示意圖。圖4顯示為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路的555電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5顯示為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路的555電路工作狀態(tài)時(shí)序圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I過(guò)流保護(hù)電路11受控開關(guān)12采樣電路13第一控制電路131自鎖電路132第三控制電路14第二控制電路141脈沖信號(hào)提供電路
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖2至圖5。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。如圖所示，本實(shí)用新型提供一種過(guò)流保護(hù)電路。所述過(guò)流保護(hù)電路I至少包括受控開關(guān)11、采樣電路12、第一控制電路13、以及第二控制電路14。所述受控開關(guān)11連接負(fù)載，用于控制電源與負(fù)載的連接。其中，所述負(fù)載包括任何需要供電的負(fù)載，優(yōu)選地，包括但不限于=LNB等。所述受控開關(guān)11包括能使電路連通或關(guān)斷的器件，優(yōu)選地，包括但不限于晶體三極管、MOS管等等。例如,如圖3a所示,所述受控開關(guān)11包括晶體管Ql ;又例如,如圖3b所示,所述受控開關(guān)11包括晶體管Q5。所述采樣電路12用于采樣負(fù)載電流。[0037]優(yōu)選地，所述采樣電路12包括采樣電阻。例如，如圖3a所示，所述采樣電路12包括電阻Rl及電容C5，其中，電阻Rl連接電容C5，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣。又例如，如圖3b所示，所述采樣電路12包括電阻R9、Rl I及電容C4，其中，電阻R9與電容C4及電阻Rll的并聯(lián)電路連接，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣。所述第一控制電路13與所述采樣電路12相連接，用于控制所述受控開關(guān)11，以便當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值 時(shí)關(guān)斷所述受控開關(guān)11。作為一種優(yōu)選方式，所述第一控制電路13包括自鎖電路131及第三控制電路132。所述自鎖電路131與所述采樣電路12相連接，用于當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)進(jìn)入自鎖狀態(tài)。優(yōu)選地，所述自鎖電路131采用包含正反饋的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，基于正反饋使得電路能快速自鎖定在保護(hù)狀態(tài)。例如，如圖3a所示，所述自鎖電路131包括晶體管Q3、Q4、電阻R3、R4、R5、R6、R15、及電容Cl，該些元件的連接方式如圖3a所示，在此不再予以詳述。當(dāng)流經(jīng)電阻Rl的電流達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，晶體管Q3導(dǎo)通，晶體管Q4也隨后導(dǎo)通，晶體管Q4的導(dǎo)通加速晶體管Q3的導(dǎo)通，由此形成正反饋，進(jìn)而，包含該晶體管Q3與Q4的自鎖電路131自鎖定在保護(hù)狀態(tài)。所述第三控制電路132與所述自鎖電路131相連接，用于基于所述自鎖電路131的狀態(tài)來(lái)控制所述受控開關(guān)11的開閉，以便當(dāng)所述自鎖電路131處于自鎖狀態(tài)時(shí)關(guān)斷所述受控開關(guān)11。例如，如圖3a所示，所述第三控制電路132包括電阻R2、R7、晶體管Q2、及二極管D1、D2，該些元件的連接方式如圖3a所示，在此不再予以詳述。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，由于晶體管Q3、Q4的導(dǎo)通，使得晶體管Q2截止，進(jìn)而使得晶體管Ql (即受控開關(guān)11)被關(guān)斷。作為另一種優(yōu)選方式，所述第一控制電路13采用包含555電路的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，如圖3b所示，所述第一控制電路13包括555電路、電阻R10、R12、R14、R19、R20、R21、R29、電容C2、C3、C8、晶體管Q6、Q7、及二極管D3、D4、D5，該些元件的連接方式如圖3b所示，在此不再予以詳述。其中，555電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。所述第一控制電路13正常工作時(shí)，晶體管Q7截止，555電路的引腳6與2為低電平，555電路引腳3輸出高電平；當(dāng)采樣電路11所采樣的負(fù)載電流過(guò)流時(shí)，晶體管Q7導(dǎo)通，晶體管Q7集電極的電流通過(guò)電阻R14、二極管D5對(duì)電容C2充電，當(dāng)電容C2的電壓超過(guò)2/3*VCC時(shí)，555電路引腳3輸出低電平，使得晶體管Q6截止，進(jìn)而，晶體管Q5(即受控開關(guān)11)關(guān)斷。需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述所示第一控制電路僅僅只是列示，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，事實(shí)上，任何當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)輸出斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的電路，均包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。所述第二控制電路14用于在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)通過(guò)控制所述受控開關(guān)的開閉來(lái)控制所述受控開關(guān)開閉的占空比。作為一種優(yōu)選方式，所述第二控制電路14包括脈沖信號(hào)提供電路141。所述脈沖信號(hào)提供電路141與所述自鎖電路131相連接，用于輸出去自鎖脈沖以便所述自鎖電路131進(jìn)入去自鎖狀態(tài)，例如，如圖3a所示，所述脈沖信號(hào)提供電路141與所述自鎖電路131的電阻R15的一端UNLOCK相連接，當(dāng)所述脈沖信號(hào)提供電路141檢測(cè)到UNLOCK端的電壓為高電平，則表示所述自鎖電路131進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)，所述脈沖信號(hào)提供電路141輸出一個(gè)預(yù)定寬度的低電平脈沖至該UNLOCK端，以便晶體管Q4關(guān)斷，使所述自鎖電路131進(jìn)入去自鎖狀態(tài)，進(jìn)而晶體管Ql (即受控開關(guān)11)導(dǎo)通。如果過(guò)流故障消除，則電路返回正常工作狀態(tài)；若負(fù)載電路仍過(guò)流，則在所述脈沖信號(hào)提供電路141輸出的低電平脈沖后，由于晶體管Q3的導(dǎo)通，使得晶體管Q4重新導(dǎo)通，所述自鎖電路131仍處于自鎖狀態(tài)；隨后，所述脈沖信號(hào)提供電路141繼續(xù)檢測(cè)到電阻R15的一端的電壓，當(dāng)該電阻R15的一端的電壓為高電平，則所述脈沖信號(hào)提供電路141又輸出一個(gè)預(yù)定寬度的低電平脈沖至該電阻R15的一端，……如此重復(fù)，直至過(guò)流消除為止。由此可見，所述脈沖信號(hào)提供電路141通過(guò)控制所述自鎖電路131的狀態(tài)來(lái)控制所述受控開關(guān)的在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)的開閉占 空比，由此可控制受控開關(guān)在負(fù)載電流過(guò)流情形下的功耗。優(yōu)選地，所述脈沖信號(hào)提供電路141可采用包括一能提供低電平脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)生器及檢測(cè)電平的檢測(cè)電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。更為優(yōu)選地，所述脈沖信號(hào)提供電路141可采用片上系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，由負(fù)載所屬的片上系統(tǒng)(SOC)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，將UNLOCK端接到SOC的一引腳，例如，引腳GPI0，所述SOC先將該GPIO設(shè)置為“input”，隨后，所述SOC不斷查詢引腳GPIO的狀態(tài)，如果檢測(cè)到高電平，表示自鎖電路131進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。則SOC將引腳GPIO設(shè)置為“output”，并輸出一個(gè)預(yù)定寬度的低電平脈沖，使自鎖電路131去自鎖。如果過(guò)流故障消除，則自鎖電路131返回正常工作狀態(tài)；若過(guò)流沒(méi)有消除，則仍自鎖電路131處于保護(hù)狀態(tài)。然后SOC將引腳GPIO配置為input，繼續(xù)查詢引腳GPIO的狀態(tài)，……如此周而復(fù)始。通過(guò)調(diào)整引腳GPIO作為output輸出低電平脈沖和作為input的時(shí)間比，使得在過(guò)流故障沒(méi)有消除時(shí)，受控開關(guān)上的最大功耗不超過(guò)其最大可容忍功耗。作為另一種優(yōu)選方式，所述第二控制電路14采用包含555電路的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，如圖3b所示，所述第二控制電路14包括555電路。當(dāng)電容C2的電壓超過(guò)2/3*VCC時(shí)，555電路的引腳3輸出低電平，晶體管Q6、Q5截止，第一控制電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，同時(shí)555電路內(nèi)部的泄放三極管導(dǎo)通，電容C2通過(guò)電阻R19及555電路內(nèi)部的泄放三極管放電，當(dāng)電容C2的電壓放電到低于1/3*VCC時(shí)，555電路的引腳3輸出高電平，晶體管Q5、Q6再次導(dǎo)通，如果過(guò)流故障沒(méi)有消除，則晶體管Q7導(dǎo)通，再次對(duì)電容C2充電，如此不斷重復(fù)?？梢?，通過(guò)調(diào)整電阻R19及R14的阻值，可以調(diào)整受控開關(guān)11 (即晶體管Q5)開閉的時(shí)間比，使得在過(guò)流條件下受控開關(guān)11的功耗小于最可容忍功耗。其中，555電路的工作狀態(tài)時(shí)序圖如圖5所示。需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述所示第二控制電路僅僅只是列示，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，事實(shí)上，任何在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)輸出控制信號(hào)以調(diào)整所述受控開關(guān)開閉占空比的電路，均包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)；此外，還需要說(shuō)明的是，上述圖3a及3b中所示的各電阻的阻值及各電容的電容值，均依據(jù)具體負(fù)載電路來(lái)確定，兩圖中所示的其他元件也僅僅只是列示，而非對(duì)本發(fā)明的限制，例如，圖3a中的晶體管Ql可采用PMOS管、二極管D6與電源Vcc連接的支路也可去除、電阻R8與地連接的支路也可去除、二極管Dl也可去除等；圖3b中的晶體管Q5可采用PMOS管、二極管D3可去除、電阻Rl7與地連接的支路可去除、電阻R29與電容C8連接后再接地的支路可去除、二極管D4可用電阻取代或去除、電阻R12及電容C3與地連接的支路可去除等等。綜上所述，本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路通過(guò)控制負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)受控開關(guān)的開閉，能避免受控開關(guān)因功耗過(guò)高而受損；此外，本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；適用范圍廣。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行 修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述過(guò)流保護(hù)電路至少包括 連接負(fù)載的受控開關(guān)； 輸出所采樣負(fù)載電流的采樣電路； 與所述采樣電路相連接且當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)輸出斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的第一控制電路； 在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)輸出控制信號(hào)以控制所述受控開關(guān)開閉占空比的第二控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述第一控制電路包括 與所述采樣電路相連接且當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)進(jìn)入自鎖狀態(tài)的自鎖 電路； 與所述自鎖電路相連接且基于所述自鎖電路的自鎖狀態(tài)來(lái)輸出所述斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的第三控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述第二控制電路包括與所述自鎖電路相連接且輸出去自鎖脈沖以便所述自鎖電路進(jìn)入去自鎖狀態(tài)的脈沖信號(hào)提供電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述脈沖信號(hào)提供電路由片上系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述自鎖電路包括具有正反饋的電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述第一控制電路及第二控制電路采用包含555電路的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述負(fù)載包括LNB電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種過(guò)流保護(hù)電路。該過(guò)流保護(hù)電路至少包括連接負(fù)載的受控開關(guān)；輸出所采樣負(fù)載電流的采樣電路；與所述采樣電路相連接且當(dāng)所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)輸出斷開信號(hào)至所述受控開關(guān)的第一控制電路；以及在所采樣的負(fù)載電流超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間段內(nèi)輸出控制信號(hào)以調(diào)整所述受控開關(guān)開閉占空比的第二控制電路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括能避免受控開關(guān)因功耗高而受損；且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)H02H3/08GK202651748SQ20122025164
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者周中武, 李告告 申請(qǐng)人:瀾起科技(上海)有限公司