過流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種過流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子設(shè)備（如服務(wù)器）的電源系統(tǒng)中雖然設(shè)有過流保護(hù)模塊，但該過流保護(hù)模塊 只是在正向電流過大時(shí)啟動(dòng)過流保護(hù)模式W對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。因此，當(dāng)負(fù)向電流過大 時(shí)，電子設(shè)備仍有可能被損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種對(duì)正向電流及負(fù)向電流都進(jìn)行過流保護(hù)的過流保 護(hù)電路。
[0004] -種過流保護(hù)電路，包括一電壓轉(zhuǎn)換模塊、一控制器、一電感、一電阻、一第一電容 及一第二電容，所述控制器包括一第一檢測(cè)單元、一第二檢測(cè)單元及一過流保護(hù)單元，所述 電感及所述第一電容均包括一第一端及一第二端，所述第一及第二檢測(cè)單元均包括一第一 輸入端、一第二輸入端及一輸出端，所述電感的第一端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊相連，所述電感 的第二端通過所述第二電容接地，所述第一電容的第一端通過所述電阻與所述電感的第一 端相連，所述第一電容的第二端與所述電感的第二端相連，所述第一檢測(cè)單元的第一輸入 端與所述第一電容的第一端相連，所述第一檢測(cè)單元的第二輸入端與所述第一電容的第二 端相連，所述第二檢測(cè)單元的第一輸入端與所述第一電容的第二端相連，所述第二檢測(cè)單 元的第二輸入端與所述第一電容的第一端相連，所述第一及第二檢測(cè)單元的輸出端均與所 述過流保護(hù)單元相連，當(dāng)所述第一檢測(cè)單元的第一輸入端接收到的所述第一電容的第一端 的電壓大于所述第一檢測(cè)單元的第二輸入端接收到的所述第一電容的第二端的電壓時(shí)，所 述第一檢測(cè)單元開始工作，所述第一檢測(cè)單元將所述第一電容的第一端的電壓減去所述第 一電容的第二端的電壓，W得到一第一電壓，并將所述第一電壓從所述第一檢測(cè)單元的輸 出端輸出給所述過流保護(hù)單元，當(dāng)所述第二檢測(cè)單元的第一輸入端接收到的所述第一電容 的第二端的電壓大于所述第二檢測(cè)單元的第二輸入端接收到的所述第一電容的第一端的 電壓時(shí)，所述第二檢測(cè)單元開始工作，所述第二檢測(cè)單元將所述第一電容的第一端的電壓 減去所述第一電容的第二端的電壓，W得到一第二電壓，并將所述第二電壓從所述第二檢 測(cè)單元的輸出端輸出給所述過流保護(hù)單元，所述過流保護(hù)單元根據(jù)接收到的第一電壓及所 述電感的直流電阻的電阻值計(jì)算出一第一電流值，并將所述第一電流值與一第一參考值比 較，且在所述第一電流值大于所述第一參考值時(shí)啟動(dòng)過流保護(hù)模式，所述過流保護(hù)單元根 據(jù)接收到的第二電壓及所述電感的直流電阻的電阻值計(jì)算出一第二電流值，并將所述第二 電流值與一第二參考值比較，且在所述第二電流值小于所述第二參考值時(shí)啟動(dòng)過流保護(hù)模 式。 陽〇化]本發(fā)明過流保護(hù)電路通過所述第一檢測(cè)單元及所述第二檢測(cè)單元來檢測(cè)所述第 一電容兩端的電壓，并通過所述過流保護(hù)單元根據(jù)接收到的電壓及所述電感的直流電阻的 電阻值來計(jì)算流經(jīng)所述電感的正向電流及負(fù)向電流的電流值，并將計(jì)算出的正向電流及負(fù) 向電流的電流值分別與相應(yīng)的參考值比較，W在正向電流或負(fù)向電流過流時(shí)啟動(dòng)過流保護(hù) 模式，從而對(duì)流經(jīng)所述電感的正向電流及負(fù)向電流都進(jìn)行了過流保護(hù)。
【附圖說明】
[0006] 下面參照附圖結(jié)合較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 圖1為本發(fā)明過流保護(hù)電路的較佳實(shí)施方式的原理框圖。
[0007] 主要元件符號(hào)說明^^^
如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合^上述附圖進(jìn)一 ^說明本發(fā)明。I
【具體實(shí)施方式】
[000引請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明過流保護(hù)電路100的較佳實(shí)施方式包括一電壓轉(zhuǎn)換模塊10、一 控制器20、一電感L1、一電阻R1、一第一電容C1及一第二電容C2。
[0009] 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊10包括一驅(qū)動(dòng)忍片12、一第一電子開關(guān)Q1及一第二電阻開關(guān) Q2。所述驅(qū)動(dòng)忍片12包括一第一驅(qū)動(dòng)引腳HG、一第二驅(qū)動(dòng)引腳LG及一相位引腳PHASE。所 述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2均包括一第一端、一第二端及一第Ξ端。所述 第一電子開關(guān)Q1的第一端與所述驅(qū)動(dòng)忍片12的第一驅(qū)動(dòng)引腳HG相連。所述第一電子開 關(guān)Q1的第二端與一電源Vin相連。所述第一電子開關(guān)Q1的第Ξ端通過所述電感L1及所 述第二電容C2接地。所述第二電子開關(guān)Q2的第一端與所述驅(qū)動(dòng)忍片12的第二驅(qū)動(dòng)引腳 LG相連。所述第二電子開關(guān)Q2的第二端與所述第一電子開關(guān)Q1的第Ξ端相連并與所述驅(qū) 動(dòng)忍片12的相位引腳PHASE相連。所述第二電子開關(guān)Q2的第Ξ端接地。所述電感L1及 所述第二電容C2之間的節(jié)點(diǎn)與一負(fù)載30相連，用于向所述負(fù)載30供電。
[0010] 所述控制器20包括一第一檢測(cè)單元22、一第二檢測(cè)單元24、一求和單元26及一 過流保護(hù)單元28。所述電感L1及所述第一電容C1均包括一第一端及一第二端。所述第一 檢測(cè)單元22及所述第二檢測(cè)單元24均包括一第一輸入端CS+、一第二輸入端CS-及一輸出 端OUT。所述電感L1的第一端與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊10相連。所述電感L1的第二端通過 所述第二電容C2接地。所述第一電容C1的第一端通過所述電阻R1與所述電感L1的第一 端相連。所述第一電容C1的第二端與所述電感L1的第二端相連。所述第一檢測(cè)單元22 的第一輸入端CS+與所述第一電容C1的第一端相連。所述第一檢測(cè)單元22的第二輸入端 cs-與所述第一電容Cl的第二端相連。所述第二檢測(cè)單元24的第一輸入端CS+與所述第 一電容C1的第二端相連。所述第二檢測(cè)單元24的第二輸入端CS-與所述第一電容C1的 第一端相連。所述第一檢測(cè)單元22及所述第二檢測(cè)單元24的輸出端OUT均通過所述求和 單元26與所述過流保護(hù)單元28相連。
[0011] 所述第一檢測(cè)單元22用于檢測(cè)所述第一電容C1的第一端與所述第一電容C1的 第二端之間的第一電壓，所述第二檢測(cè)單元24用于檢測(cè)所述第一電容C1的第一端與所述 第一電容C1的第二端之間的第二電壓。在本實(shí)施方式中，所述第一檢測(cè)單元22及所述第 二檢測(cè)單元24均為減法器。當(dāng)所述第一檢測(cè)單元22的第一輸入端CS+的輸入值大于所述 第一檢測(cè)單元22的第二輸入端CS-的輸入值時(shí)，所述第一檢測(cè)單元22開始工作并用所述 第一輸入端CS+的輸入值減去所述第二輸入端CS-的輸入值。當(dāng)所述第二檢測(cè)單元24的 第一輸入端CS+的輸入值大于所述第二檢測(cè)單元24的第二輸入端CS-的輸入值時(shí)，所述第 二檢測(cè)單元24開始工作并用所述第一輸入端CS+的輸入值減去所述第二輸入端CS-的輸 入值。在其他實(shí)施方式中，所述第一檢測(cè)單元22及所述第二檢測(cè)單元24的輸出端OUT均 可直接與所述過流保護(hù)單元28相連。
[0012] 在本實(shí)施方式中，所述電感L1的電感值^所述電感L1的直流電阻的電阻值DCR (direct current resistance)、所述電阻R1的電阻值R及所述第一電容C1的電容值C滿 足等式L/DCR=R*C (等式1)。由電學(xué)知識(shí)可知，所述電感L1的電壓V尸L*(S禮+DCR)(等 式2)，其中，L為所述電感L1的電流，所述第一電容C1的電壓Vt=\*{[l/(S*C)]/[R+1/ (S*C)]}(等式3)。將等式1及等式2代入等式3可得Vc=L蝴CR (等式4)。由于所述電感 L1的直流電阻的電壓Vdc尸L*DCR傳式5)，因此，由等式4及等式5可知，所述第一電容C1 的電壓的等于所述電感L1的直流電阻的電壓。
[0013] 工作時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)忍片12的第一驅(qū)動(dòng)引腳HG及第二驅(qū)動(dòng)引腳LG交替輸出高低電 平信號(hào)W交替控制所述第一電子開關(guān)Q1及所述第二電子開關(guān)Q2的導(dǎo)通及截止。當(dāng)所述驅(qū) 動(dòng)忍片12的第一驅(qū)動(dòng)引腳HG輸出高電平信號(hào)及第二驅(qū)動(dòng)引腳LG輸出低電平信號(hào)時(shí)，所述 第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通，所述第二電子開關(guān)Q2截止，所述電源Vin通過所述第一電子開關(guān)Q1 給所述電感L1及所述第二電容C2充電。當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)忍片12的第一驅(qū)動(dòng)引腳HG輸出低電 平信號(hào)及第二驅(qū)動(dòng)引腳LG輸出高電平信號(hào)時(shí)，所述第一電子開關(guān)Q1截止，所述第二電子開 關(guān)Q2導(dǎo)通，所述電感L1及所述第二電容C2通過所述第二電子開關(guān)Q2放電。如此周而復(fù) 始，使得所述電感L1及所述第二電容C2之間的節(jié)點(diǎn)輸出一穩(wěn)定的電壓Vout為所述負(fù)載供 電。
[0014] 當(dāng)所述電源Vin通過所述第一電子開關(guān)Q1給所述電感L1及所述第二電容C2充電 時(shí)，電流從所述電感L1的第一端流向所述電感L1的第二端(正向電流)。所述第一電容C1 的第一端的電壓大于所述第一電容C1的第二端的電壓，所述第一檢測(cè)單元22的第一輸入 端CS+的輸入值大于所述第一檢測(cè)單元22的第二輸入端CS-的輸入值，所述第一檢測(cè)單元 22開始工作。所述第一檢測(cè)單元22將所述第一輸入端CS+接收到的所述第一電容C1的第 一端的電壓減去所述第二輸入端CS-接收到的所述第一電容C1的第二端的電壓，W得到所 述第一電容C1的第一端與所述第一電容C1的第二端之間的第一電壓巧P所述第一電容C1 的電壓，所述電壓為正值)，并將所述第一電壓從所述第一檢測(cè)單元22的輸出端OUT輸出給 所述求和單元26。所述第二檢測(cè)