本實(shí)用新型涉及供電電源保護(hù),尤其是涉及一種具有精密過流過壓和欠壓的保護(hù)電路。
背景技術(shù):
為了保護(hù)產(chǎn)品的供電電源,防止產(chǎn)品發(fā)生短路故障而損害其他設(shè)備,產(chǎn)品電源輸入的前端均需要設(shè)置過流保護(hù)電路,常規(guī)的設(shè)計(jì)方法是在產(chǎn)品電源輸入端設(shè)置一個(gè)熔斷型保險(xiǎn)絲或者自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲,以上兩種保險(xiǎn)絲,過流限值范圍較大,往往在故障發(fā)生的時(shí)候不能第一時(shí)間截?cái)嚯妷狠敵?,在故障發(fā)生的初期至保險(xiǎn)絲起作用的時(shí)間較長,容易在此期間使故障擴(kuò)大化。而且熔斷型保險(xiǎn)絲在發(fā)生短路故障后立即燒毀,當(dāng)過流故障解除后,需要重新更換保險(xiǎn)絲。自恢復(fù)式保險(xiǎn)絲其工作原理是通路電流過大后即開始發(fā)熱,當(dāng)熱量積攢到一定程度后變成高阻抗?fàn)顟B(tài),從而達(dá)到過流保護(hù)的作用,由于其本質(zhì)工作原理,決定了該器件受環(huán)境溫度的影響比較大,低溫下起保護(hù)時(shí)間會(huì)變長,高溫下可能在沒有發(fā)生過流的狀態(tài)而呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)。由于以上原因,可能造成常規(guī)的保險(xiǎn)絲設(shè)置不能達(dá)到理想的設(shè)計(jì)狀態(tài)。過壓和欠壓保護(hù)設(shè)置是通過單獨(dú)的控制芯片并圍繞外圍電路和指標(biāo)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)而達(dá)到相應(yīng)的保護(hù)要求,電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜,而且不能實(shí)現(xiàn)輸入端過流保護(hù)的功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型提供一種具有精密過流過壓和欠壓的保護(hù)電路。該電路設(shè)計(jì)簡單,僅需要一個(gè)集成控制芯片、四個(gè)電阻器和一個(gè)陶瓷電容即可實(shí)現(xiàn)過流、過壓和欠壓保護(hù)的設(shè)計(jì),而且保護(hù)精度很高,過流保護(hù)精度可達(dá)±2%,過壓欠壓精度可達(dá)±3%。而且在故障解除后可自動(dòng)恢復(fù)正常工作狀態(tài),無需手動(dòng)更換或者設(shè)置。性能指標(biāo)不受溫度影響,采用電路控制開關(guān)管的方式,起保護(hù)時(shí)間在us級(jí)以內(nèi)。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的,所采取的技術(shù)方案是:一種具有精密過流過壓和欠壓的保護(hù)電路,其特征在于,所述保護(hù)電路包括過壓欠壓閾值設(shè)置電路、輸出斜率設(shè)置電路、集成控制電路和限流設(shè)置電路,其電路連接為:電源輸入端分別與過壓欠壓閾值設(shè)置電路和集成控制電路連接,過壓欠壓閾值設(shè)置電路和集成控制電路連接,輸出斜率設(shè)置電路和限流設(shè)置電路分別與集成控制電路連接,集成控制電路與電源輸出端連接。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是:電路設(shè)計(jì)簡單,可置于產(chǎn)品電源輸入端,實(shí)現(xiàn)精密的過流、過壓和欠壓保護(hù),產(chǎn)品前端的保護(hù)功能齊全,具有較高的保護(hù)精度和較短的保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間,采用電壓電流取樣的方式控制開關(guān)管從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能,安全可靠,不受溫度影響,故障解除后可自動(dòng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路連接框圖;
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
如圖1所示,具有精密過流過壓和欠壓的保護(hù)電路包括過壓欠壓閾值設(shè)置電路、輸出斜率設(shè)置電路、集成控制電路和限流設(shè)置電路,其電路連接為:電源輸入端分別與過壓欠壓閾值設(shè)置電路和集成控制電路連接,過壓欠壓閾值設(shè)置電路和集成控制電路連接,輸出斜率設(shè)置電路和限流設(shè)置電路分別與集成控制電路連接,集成控制電路與電源輸出端連接。
如圖2所示,集成控制電路采用TPS25921的集成控制芯片U1,過壓欠壓閾值設(shè)置電路包括電阻R1、電阻R2和電阻R3,電源輸入端和電阻R1的一端連接到集成控制芯片U1的IN腳,電阻R1的另一端和電阻R2的一端連接到集成控制芯片U1的ENUV腳,電阻R2的另一端和電阻R3的一端連接到集成控制芯片U1的OVP腳;限流設(shè)置電路包括電阻R4,電阻R4的一端連接到集成控制芯片U1的ITIM腳;輸出斜率設(shè)置電路包括電容C1,電容C1的一端連接到集成控制芯片U1的SS腳,電容C1的另一端與電阻R3的另一端和電阻R4的另一端連接到集成控制芯片U1的GND腳,同時(shí)一起接地。
本實(shí)用新型工作原理:型號(hào)為TPS25921的集成控制芯片U1提供了過壓欠壓基準(zhǔn)信號(hào),電流取樣信號(hào)和輸出斜率基準(zhǔn)信號(hào)為該電路設(shè)計(jì)應(yīng)用的核心,通過應(yīng)用該芯片的集成化功能并配合相應(yīng)的外圍電路以達(dá)到設(shè)計(jì)要求;電阻R1、電阻R2、電阻R3和集成控制芯片U1的IN引腳、ENUV引腳、OVP引腳構(gòu)成過壓欠壓閾值設(shè)置電路,集成控制芯片U1的ENUV引腳和OVP引腳提供了精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓信號(hào),內(nèi)置比較放大器,通過電阻R1、電阻R2和電阻R3對輸入電壓的分壓功能,與集成控制芯片U1的兩個(gè)基準(zhǔn)電壓引腳進(jìn)行比較,當(dāng)輸入電壓高于或者低于設(shè)定閾值時(shí),會(huì)通過集成控制芯片U1的內(nèi)部處理關(guān)斷內(nèi)部的開關(guān)管,從而達(dá)到過壓欠壓保護(hù)的功能;當(dāng)過壓欠壓故障消失后,開關(guān)管可自動(dòng)導(dǎo)通,從而實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)功能。電阻R4和集成控制芯片U1的ITIM引腳構(gòu)成了限流設(shè)置電路,按照計(jì)算公式,得出合適的阻值以確定過流保護(hù)的閾值。電容C1和集成控制芯片U1的SS引腳構(gòu)成輸出斜率設(shè)置電路,SS引腳提供了穩(wěn)定的充電電流,按照計(jì)算公式,設(shè)置合適的電容C1的容值以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。