過流保護電路及穩(wěn)壓電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種過流保護電路，包括采樣電阻、第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源、分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)及用于控制輸出電流信號的控制器；第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極經(jīng)采樣電阻與輸出電路的負(fù)極連接；第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極與輸出電路的正極連接；第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的參考端依次與分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)、控制器電連接。此外還提供一種穩(wěn)壓電源。上述過流保護電路和穩(wěn)壓電源中，經(jīng)第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源和分壓單元的分壓處理和濾波電容的濾波處理；當(dāng)控制開關(guān)檢測輸出電流超過設(shè)定電流值后，將控制信號傳給控制器，由控制器控制輸出功率，對輸出電路進行過流保護。上述過流保護電路設(shè)計簡單、抗干擾能力強，過流保護精度高。
【專利說明】
過流保護電路及穩(wěn)壓電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及保護電路領(lǐng)域，特別是涉及過流保護電路及穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，電子設(shè)備、電子儀器等電子產(chǎn)品漸漸成為人們生活中必不可少的一部分。電能與我們的生活息息相關(guān)，電子設(shè)備、電子儀器等各種電子產(chǎn)品的正常運行均離不開電能，而且每種電子產(chǎn)品對供電電源的電壓有很大的依賴性。
[0003]在電子產(chǎn)品的使用中，時常會碰到電路過流的情況(嚴(yán)重的像短路)，此時通常會在市電或者其它交流電源(發(fā)電機)輸出的交流電路中設(shè)計變壓器轉(zhuǎn)換電路，通過變壓器轉(zhuǎn)換電路限制電源的輸出電流或者降低輸出功率，達(dá)到過流保護的目的。但是通過變壓器轉(zhuǎn)換電路控制電源的輸出電流時，由于全電壓范圍輸入90?264伏特時，高、低壓輸入電流不一樣，使得過流保護點不一致，差別較大、誤差大；同時電子元器件的溫度特性即使在相同輸入電壓的情況下過流點的精度也會產(chǎn)生變化，容易受到外界環(huán)境的影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對過流點的精度低、易受到外界環(huán)境影響的問題，提供一種過流保護電路和穩(wěn)壓電源。
[0005]—種過流保護電路，對輸出電路的電流信號進行過流保護，包括采樣電阻、第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源、分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)及用于控制輸出電流信號的控制器；
[0006]所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極經(jīng)采樣電阻與所述輸出電路的負(fù)極連接;所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極與所述輸出電路的正極連接;所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的參考端依次與所述分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)、控制器電連接。
[0007]在其中一個實施例中，所述過流保護電路還包括限流電阻，所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極經(jīng)所述限流電阻所述輸出電路的正極連接。
[0008]在其中一個實施例中，所述分壓單元包括第三電阻和第四電阻；所述第三電阻的第一端與所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的參考端連接，所述第三電阻的第二端分別與所述第四電阻、濾波電容連接;所述第四電阻的另一端接地。
[0009]在其中一個實施例中，所述濾波電容的第一端分別與所述第三電阻的第二端、控制開關(guān)連接;所述濾波電容的第二端接地。
[0010]在其中一個實施例中，所述控制開關(guān)為第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源，所述濾波電容的兩端分別與所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極、參考端連接;所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極接地;所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極與所述控制器連接。
[0011]在其中一個實施例中，所述控制開關(guān)為NPN型三極管，所述濾波電容的兩端分別與所述NPN型三極管的基極、發(fā)射極連接;所述NPN型三極管的發(fā)射極接地;所述NPN型三極管的集電極與所述控制器連接。
[0012]在其中一個實施例中，所述控制開關(guān)為場效應(yīng)管，所述濾波電容的兩端分別與所述場效應(yīng)管的柵極、漏極連接;所述場效應(yīng)管的源極接地;所述場效應(yīng)管的漏極與所述控制器連接。
[0013]在其中一個實施例中，所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源、第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的型號均為 AZ432ANTR-E1。
[0014]此外還提供一種穩(wěn)壓電源，包括整流濾波電路、變壓器轉(zhuǎn)化電路、上述過流保護電路和開關(guān)控制電路，所述整流濾波電路、變壓轉(zhuǎn)化電路、過流保護電路和開關(guān)控制電路依次電連接;所述變壓轉(zhuǎn)化電路還與所述開關(guān)控制電路連接。
[0015]在其中一個實施例中，所述過流保護電路經(jīng)光耦合器與所述開關(guān)控制電路連接。
[0016]上述過流保護電路和穩(wěn)壓電源中，通過采樣電阻采集輸出的電信號，由于第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的基準(zhǔn)電壓較低，相應(yīng)的分壓單元分壓電壓值也較低，減少了輸出電路中的壓降值，從而提高了輸出的穩(wěn)壓精度;濾波電容對電信號的尖峰濾除增加了輸出電路的抗干擾能力；當(dāng)控制開關(guān)檢測到由于短路或者其他原因?qū)е螺敵鲭娏鞒^設(shè)定電流值后，產(chǎn)生控制信號反饋到控制器，由控制器控制輸出功率，對輸出電路進行過流保護。上述過流保護電路中電路設(shè)計簡單、成本低、抗干擾能力強，同時電壓精度高進而過流保護精度高。
【附圖說明】
[0017]圖1為過流保護電路原理圖；
[0018]圖2為一實施例中的過流保護電路原理圖；
[0019]圖3為三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的電氣符號圖；
[0020]圖4為一實施例中的過流保護電路原理圖；
[0021]圖5為穩(wěn)壓電源框架圖。
【具體實施方式】
[0022]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0023]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0024]如圖1所示的為過流保護電路原理圖，圖中過流保護電路10設(shè)置在輸出電路20的輸出端之間，用于檢測輸出電路20的輸出電流超過設(shè)定值時產(chǎn)生過流信號，并對產(chǎn)生的過流信號進行過流保護。過流保護電路10包括采樣電阻R1、第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源U1、分壓單元110、濾波電容Cl、控制開關(guān)120及用于控制輸出電流信號的控制器130。第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陽極經(jīng)采樣電阻Rl與輸出電路的負(fù)極連接;第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陰極與輸出電路的正極連接;第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的參考端與陰極短接。第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的參考端依次與分壓單元110、濾波電容Cl、控制開關(guān)120、控制器130電連接。
[0025]在本實施例中，過流保護電路10還包括限流電阻R2，第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陰極經(jīng)限流電阻R2與輸出電路10的正極連接。
[0026]如圖2所示的為一實施例中電流保護電路，其中，分壓單元110包括第三電阻R3和第四電阻R4;第三電阻R3的第一端與第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的參考端連接，第三電阻R3的第二端分別與第四電阻R4、濾波電容Cl連接;第四電阻R4的另一端接地。濾波電容Cl的第一端分別與第三電阻R3的第二端、控制開關(guān)120的控制端連接;濾波電容C2的第二端接地。
[0027]在本實施例中，當(dāng)輸出電路突然給負(fù)載供電，采樣電阻Rl上很容易出現(xiàn)電壓尖峰，而導(dǎo)致過流信號的控制開關(guān)120誤動作;增加濾波電容C2就可以將電壓尖峰濾除，增加整個電路的抗干擾能力。
[0028]在本實施例中，控制開關(guān)120為第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源U2。濾波電容Cl的兩端分別與第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源U2的陽極、參考端連接;第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源U2的陽極接地;第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源U2的陰極與控制器130連接，并將過流信號傳輸給控制器130。
[0029]在本實施例中的第一三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源U1、第二三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源U2的型號為AZ432ANTR-EI，參考圖3，圖中字母A表示三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源的陽極;字母K表示三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源的陰極；字母R表示三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源的參考端。選用型號為AZ432ANTR-E1的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源是因為三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源的參考端的電壓穩(wěn)定值為1.25V，其電壓穩(wěn)定值較低，且誤差范圍在-0.5%?+0.5 %之間，誤差范圍小。繼而分壓單元110中的第三電阻R3和第四電阻R4的分壓電壓也隨之減小；同理，采樣電阻Rl也可以減小。當(dāng)通過相同的電流時，采樣電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4的壓降減小，從而提高輸出的穩(wěn)壓精度。鑒于采樣電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4的取值精度會影響過流保護電路的精度，在本實施例中，采樣電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4的取值精度選擇小于等于1%的電阻。
[0030]進一步地，通過分壓單元110中的分壓電阻(第三電阻R3和第四電阻R4)分壓，并將限流電阻R2采集端的電壓和第三電阻R3上的電壓，輸出到第二三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源U2的參考端。當(dāng)輸出電流逐漸增大時，第二三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源U2的參考端的電壓會達(dá)到其工作電壓，接著第二三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源U2的陰極和陽極就會導(dǎo)通，并將其過流信號傳輸給控制器130，由控制器130控制輸出功率，對輸出電路進行過流保護。
[0031]如圖4所示的為一實施例的過流保護電路，其中控制開關(guān)120為NPN型三極管Ql，濾波電容Cl的兩端分別與NPN型三極管Ql的基極、發(fā)射極連接;NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地；NPN型三極管Ql的集電極與控制器130連接。當(dāng)?shù)谌娮鑂3與第四電阻R4之間的電壓大于
0.7V時，NPN型三極管Ql導(dǎo)通，并將其過流信號傳輸給控制器130，由控制器130控制輸出功率，對輸出電路進行過流保護。
[0032]在其他實施例中，控制開關(guān)還可以為場效應(yīng)管(圖中未示)，濾波電容的兩端分別與場效應(yīng)管的柵極、漏極連接;場效應(yīng)管的源極接地;場效應(yīng)管的漏極與控制器連接。
[0033]如圖5所示的穩(wěn)壓電源框架圖，包括整流濾波電路30、變壓器轉(zhuǎn)化電路40、過流保護電路10和開關(guān)控制電路50;整流濾波電路30、變壓轉(zhuǎn)化電路40、過流保護電路10和開關(guān)控制電路50依次電連接，開關(guān)控制電路50還與變壓器轉(zhuǎn)換電路40連接。輸入交流電信號通過保險絲輸入到整流濾波電路30的輸入端。在本實施中整流濾波電路30通過BDl整流橋來實現(xiàn)整流的。經(jīng)整流濾波電路30處理后產(chǎn)生的是類似直流電壓，在通過變壓器轉(zhuǎn)換電路40將輸入電壓調(diào)整到合適的輸出電壓。過流保護電路10檢測輸出電流，當(dāng)輸出電流超過設(shè)定值時，產(chǎn)生過流信號通過光耦合器反饋到開關(guān)控制電路50。同時變壓器轉(zhuǎn)換電路40采用PffM信號控制開關(guān)控制電路50，且PffM信號的占空比控制輸出合適的功率。
[0034]在其他實施例中，輸出電路不限于穩(wěn)壓電源輸出電路，也可以是其它輸出電路，如輸出直流信號的信號源或者其它輸出直流信號的輸出端產(chǎn)品，當(dāng)這種輸出電流大于設(shè)定值時，產(chǎn)生一個信號反饋到控制器，切斷輸入電源或者減少輸出功率等。
[0035]以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0036]以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種過流保護電路，對輸出電路的電流信號進行過流保護，其特征在于，包括采樣電阻、第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源、分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)及用于控制輸出電流信號的控制器; 所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極經(jīng)采樣電阻與所述輸出電路的負(fù)極連接;所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極與所述輸出電路的正極連接;所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的參考端依次與所述分壓單元、濾波電容、控制開關(guān)、控制器電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過流保護電路，其特征在于，所述過流保護電路還包括限流電阻，所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極經(jīng)所述限流電阻所述輸出電路的正極連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過流保護電路，其特征在于，所述分壓單元包括第三電阻和第四電阻;所述第三電阻的第一端與所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的參考端連接，所述第三電阻的第二端分別與所述第四電阻、濾波電容連接;所述第四電阻的另一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過流保護電路，其特征在于，所述濾波電容的第一端分別與所述第三電阻的第二端、控制開關(guān)連接;所述濾波電容的第二端接地。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過流保護電路，其特征在于，所述控制開關(guān)為第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源，所述濾波電容的兩端分別與所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極、參考端連接;所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陽極接地;所述第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的陰極與所述控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過流保護電路，其特征在于，所述控制開關(guān)為NPN型三極管，所述濾波電容的兩端分別與所述NPN型三極管的基極、發(fā)射極連接;所述NPN型三極管的發(fā)射極接地;所述NPN型三極管的集電極與所述控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過流保護電路，其特征在于，所述控制開關(guān)為場效應(yīng)管，所述濾波電容的兩端分別與所述場效應(yīng)管的柵極、漏極連接;所述場效應(yīng)管的源極接地;所述場效應(yīng)管的漏極與所述控制器連接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過流保護電路，其特征在于，所述第一三端可調(diào)基準(zhǔn)電源、第二三端可調(diào)基準(zhǔn)電源的型號均為AZ432ANTR-EI。9.一種穩(wěn)壓電源，包括整流濾波電路、變壓器轉(zhuǎn)化電路、如權(quán)利要求1?8中任意一項所述的過流保護電路和開關(guān)控制電路，所述整流濾波電路、變壓轉(zhuǎn)化電路、過流保護電路和開關(guān)控制電路依次電連接;所述變壓轉(zhuǎn)化電路還與所述開關(guān)控制電路連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的穩(wěn)壓電源，其特征在于，所述過流保護電路經(jīng)光耦合器與所述開關(guān)控制電路連接。
【文檔編號】H02H3/08GK205453078SQ201521080500
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月22日
【發(fā)明人】陳聲鼎
【申請人】深圳市蘭丁科技有限公司