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用于小功率DCDC的兩段限流保護電路的制作方法

文檔序號:11562689閱讀:1007來源:國知局
用于小功率DCDC的兩段限流保護電路的制造方法與工藝

本實用新型涉及限流保護電路技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于小功率DCDC的兩段限流保護電路。



背景技術(shù):

過流保護電路是電源產(chǎn)品中不可缺少的一個組成部分,根據(jù)其控制方法大致可以分為關(guān)斷方式和限流方式。限流方式可以是當輸入電流超過一定閾值,并保持一段時間后停止DCDC工作。

目前,限流保護電路基本只涉及一個限流值,即只關(guān)注正常工作時的輸入電流,然而,在許多電路中,開機瞬間的浪涌電流遠遠大于正常工作時的輸入電流,如果將限流值與正常工作時的電流相匹配而不考慮浪涌電流,則往往會導(dǎo)致浪涌電流觸發(fā)限流保護電路動作,致使電路誤動作。

同時,限流保護電路要有一個電流取樣環(huán)節(jié),一般的做法是用霍爾元件來獲得電流信號,而霍爾元件取樣體積比較大且價格昂貴,會提高整個電源的成本。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足,而提供一種用于小功率DCDC 的兩段限流保護電路,降低限流保護電路的誤動作率。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的,采用以下技術(shù)方案:

一種用于小功率DCDC的兩段限流保護電路,其特征在于,包括電阻R1-電阻R8、電容C10、三極管Q4、三極管Q5、二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓二極管 DW1、穩(wěn)壓二極管DW5;所述電阻R1的一端分別與電源輸入端、電阻R4的一端、三極管Q5的發(fā)射極連接;所述電阻R1的另一端分別與二極管D1的負極、電阻 R6的一端、電阻R2的一端、三極管Q4的發(fā)射極連接;所述電阻R2的另一端與所述電阻R3的一端連接并連接至主電路,電阻R3的另一端分別與所述三極管 Q4的集電極以及穩(wěn)壓二極管DW5的負極連接,穩(wěn)壓二極管DW5的正極分別與電阻R8的一端、穩(wěn)壓二極管DW1的正極連接,所述電阻R8的另一端接地,所述穩(wěn)壓二極管DW1的負極與所述三極管Q5的基極連接,所述三極管Q5的集電極與所述電阻R7的一端連接,所述電阻R7的另一端接觸發(fā)保護電路;所述二極管D1的正極、二極管R6的另一端、電容C10的一端分別與所述三極管Q4的基極連接;所述電容C10的另一端分別與所述電阻R4的另一端、電阻R5的一端連接,所述電阻R5的另一端與二極管D2的正極連接,所述二極管D2的負極接地。

本實用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本電路在開機過程中,輸入端具有限流保護功能,有效避免輸入端的浪涌沖擊。若DCDC發(fā)生短路或輸入電流異常過大,能夠限制輸入電流,并延時切斷輸入電流。開機后一定時間(此時間可以用元器件參數(shù)調(diào)整)內(nèi),一段限流值起作用,一段限流值可調(diào)。在一段限流后,二段限流值起作用,二段限流值隨輸入電壓增加而減少,例如當輸入電壓為20V時,二段限流值約為200mA,在輸入電壓為50V時,二段限流值約為90mA。在限流功能持續(xù)起作用一定時間(此時間可以用元器件參數(shù)調(diào)整)后,保護電路動作并鎖定。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖;

圖2為本實用新型的限流效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實例詳細說明本實用新型的具體實施方式。如圖1-圖 2所示,一種用于小功率DCDC的兩段限流保護電路,具體結(jié)構(gòu)如下:包括電阻 R1-電阻R8、電容C10、三極管Q4、三極管Q5、二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓二極管DW1、穩(wěn)壓二極管DW5;所述電阻R1的一端分別與電源輸入端、電阻R4的一端、三極管Q5的發(fā)射極連接;所述電阻R1的另一端分別與二極管D1的負極、電阻R6的一端、電阻R2的一端、三極管Q4的發(fā)射極連接;所述電阻R2的另一端與所述電阻R3的一端連接并連接至主電路,電阻R3的另一端分別與所述三極管Q4的集電極以及穩(wěn)壓二極管DW5的負極連接,穩(wěn)壓二極管DW5的正極分別與電阻R8的一端、穩(wěn)壓二極管DW1的正極連接,所述電阻R8的另一端接地,所述穩(wěn)壓二極管DW1的負極與所述三極管Q5的基極連接,所述三極管Q5的集電極與所述電阻R7的一端連接,所述電阻R7的另一端接觸發(fā)保護電路;所述二極管D1的正極、二極管R6的另一端、電容C10的一端分別與所述三極管Q4 的基極連接;所述電容C10的另一端分別與所述電阻R4的另一端、電阻R5的一端連接,所述電阻R5的另一端與二極管D2的正極連接,所述二極管D2的負極接地。

如圖1所示,當電路上電時,電容C10未充電,此時Q4導(dǎo)通,由此形成一段限流保護功能。原理如下:

若觸發(fā)限流保護電路動作,則需要三極管Q5處于非截止狀態(tài),輸出限流控制信號Icon

那么,R1-Q4-DW5的支路與Q5-DW1的支路電壓應(yīng)當相同,因此滿足如下公式:

Ilim1×R1+VDW5=VD+VDW1 (1)

其中,Ilim1為一段限流值,R1為電阻值,VDW5為穩(wěn)壓二極管DW5的電壓值,VD為管壓降,VDW1為穩(wěn)壓二極管DW1的電壓值。

公式中僅有Ilim1為未知數(shù),其他參數(shù)均可以根據(jù)需要進行調(diào)整。當輸入電流 Iin>Ilim1時,Q5則會進入放大區(qū),Icon的電流會增大,而Icon即為觸發(fā)信號,觸發(fā)限流保護電路動作,因此達到一段限流效果。

當電容C10充電完成后,C10上端為高電平,此時Q4截止,形成二段限流保護功能。原理如下:

R1-R2-R3-DW5的支路與Q5-DW1的支路電壓應(yīng)當相同,此處R3上的壓降遠小于R1和R2上的壓降,可以忽略不計,因此兩支路滿足如下公式:

Ilim2×(R1+R2)+VDW5=VD+VDW1 (2)

其中,Ilim2為二段限流值,R1、R2為電阻值,VDW5為穩(wěn)壓二極管DW5的電壓值,VD為管壓降,VDW1為穩(wěn)壓二極管DW1的電壓值。

此時,公式中僅有Ilim2為未知數(shù),其他參數(shù)均可以根據(jù)需要進行調(diào)整。當輸入電流Iin>Ilim2時,Q5則會進入放大區(qū),Icon的電流會增大,而Icon即為觸發(fā)信號,觸發(fā)限流保護電路動作,因此達到二段限流效果。同時,由上述公式(2)可知, Ilim2<Ilim1,也就是說,當電路啟動時設(shè)置一段限流值對電路進行保護,并當電路正常工作時設(shè)置二段限流值對電路進行保護,因此降低了限流保護電路的誤動作率。

圖2所示的限流保護電路的限流效果圖是一種極端情況,即當DCDC發(fā)生短路的工況。當DCDC短路時,輸入電流急劇升高,此時首先一段限流起作用,如圖2可知,輸入電流被限定在400mA,當電容充電完成后,二段限流起作用,將使輸入電流被限定在150mA,當輸入電流持續(xù)一定時間后關(guān)斷DCDC。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。

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