本發(fā)明涉及電路保護(hù),特別涉及一種過流保護(hù)電路和裝置。
背景技術(shù):
1、針對目前的過流保護(hù)(over?current?protection,ocp),基本上都是采用可恢復(fù)保險(xiǎn)絲(positive?temperature?coefficient,ptc)器件,也稱正溫度系數(shù)熱敏電阻,對于小電流的負(fù)載,ptc器件可以選型體積較小且成本低的,但對于大電流的,采用的ptc的體積不僅大,且成本較高,例如大功率有刷電機(jī)或無刷電機(jī),如風(fēng)扇、水泵等,正常工作電流基本會在3a以上,此時(shí)選ptc作為過流保護(hù)器件,則需要選型至少4a的正常不觸發(fā)電流,6a的過流觸發(fā)保護(hù)電流,而且觸發(fā)保護(hù)時(shí)間會變得更長,因?yàn)閜tc是依靠本身溫度的上升從而增大自身電阻,從而減小電流,但溫度上升需要一定的時(shí)間,這樣對供電電源器件的耐流抗壓能力有較高要求。另ptc易受環(huán)境溫度的影響,環(huán)境溫度會影響其觸發(fā)電流的閾值,閾值會隨環(huán)境溫度的上升而衰減,也會隨著環(huán)境溫度的下降而變大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的是提出一種過流保護(hù)電路和裝置,旨在負(fù)載過流時(shí)快速關(guān)斷負(fù)載與電源的連接。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的過流保護(hù)電路,所述過流保護(hù)電路包括:檢測電路、放大電路、比較電路、驅(qū)動電路和通斷電路,其中,
3、所述通斷電路分別與電源和負(fù)載連接,所述檢測電路分別與所述負(fù)載和所述放大電路連接,所述放大電路分別連接所述檢測電路和所述比較電路,所述比較電路分別連接所述放大電路和驅(qū)動電路,所述驅(qū)動電路分別連接所述比較電路和驅(qū)動電路,所述驅(qū)動電路分別與所述檢測電路和所述通斷電路連接;
4、所述檢測電路,用于檢測所述負(fù)載的電流為檢測電流,并將所述檢測電流轉(zhuǎn)換為檢測電壓傳輸至所述放大電路;
5、所述放大電路,用于接收所述檢測電壓,并對所述檢測電壓進(jìn)行放大得到放大電壓,將所述放大電壓傳輸至所述比較電路;
6、所述比較電路,用于接收所述放大電壓,在所述放大電壓高于閾值電壓時(shí),產(chǎn)生并發(fā)送過流信號至所述驅(qū)動電路;
7、所述驅(qū)動電路,用于在接收到所述過流信號時(shí),產(chǎn)生并發(fā)送截止信號至所述通斷電路;
8、所述通斷電路,用于在接收到所述截止信號時(shí),斷開所述負(fù)載和所述電源之間的連接。
9、在一實(shí)施方式中,所述過流保護(hù)電路還包括:閾值電路;
10、其中,所述閾值電路與所述比較電路連接;
11、所述閾值電路,用于產(chǎn)生并發(fā)送所述閾值電壓至所述比較電路,在檢測到所述比較電路產(chǎn)生過流信號時(shí),所述閾值電壓從第一預(yù)設(shè)電壓變?yōu)榈诙A(yù)設(shè)電壓;
12、所述比較電路,還用于接收所述閾值電壓。
13、在一實(shí)施方式中,所述過流保護(hù)電路還包括:mcu控制器;
14、其中,所述mcu控制器分別與所述驅(qū)動電路、所述放大電路和所述閾值電路連接;
15、所述mcu控制器,用于采集所述放大電路輸出的所述放大電壓,根據(jù)所述放大電壓計(jì)算出實(shí)際電流,根據(jù)所述實(shí)際電流判斷所述負(fù)載的供電狀況;
16、所述mcu控制器,還用于在所述負(fù)載無供電時(shí),產(chǎn)生并發(fā)送過流信號至所述驅(qū)動電路,控制所述閾值電路的所述閾值電壓從所述第二預(yù)設(shè)電壓變?yōu)樗龅谝活A(yù)設(shè)電壓。
17、在一實(shí)施方式中,所述通斷電包括:mos管;
18、所述mos管的源極連接電源和所述驅(qū)動電路,所述mos管的漏極連接所述負(fù)載的輸入端,所述mos管的柵極連接所述驅(qū)動電路。
19、在一實(shí)施方式中,所述驅(qū)動電包括:第一三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第一電容;
20、所述mos管的源極分別連接電源、第一電阻和第一電容,所述mos管的漏極連接所述負(fù)載的輸入端,所述mos管的柵極分別連接所述第一電阻的另一端和第一電容的另一端和所述第二電阻,所述第二電阻的另一端連接所述第一三極管的集電極,所述第一三極管的基極分別連接所述比較電路和所述第三電阻和所述第四電阻,所述第一三極管的發(fā)射極和所述第三電阻的另一端接地,所述第四電阻的另一端連接所述mcu控制器。
21、在一實(shí)施方式中,所述檢測電路包括:第五電阻和第二電容;
22、所述第五電阻的一端分別連接所述放大電路、所述負(fù)載的輸出端和所述第二電容,所述第五電阻的另一端和所述第二電容的另一端接地。
23、在一實(shí)施方式中,所述放大電路包括:第一運(yùn)算放大器、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻,第十一電阻、第三電容、第四電容和第五電容;
24、所述第六電阻的一端連接第一電源,所述第六電阻的另一端分別連接所述第七電阻、第三電容和所述第八電阻,所述第七電阻的另一端連接所述第五電阻和所述負(fù)載的輸出端,所述第八電阻的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的正輸入端,所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端分別連接所述第九電阻、所述第十電阻和所述第四電容,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端分別連接所述第十電阻的另一端、所述第四電容的另一端和所述第十一電阻,所述第十一電阻的另一端分別連接所述第五電容、所述比較電路和所述mcu控制器,所述第五電容的另一端、所述第三電容的另一端和所述第九電阻的另一端都接地。
25、在一實(shí)施方式中,所述比較電路包括:第十二電阻、第二運(yùn)算放大器、第六電容和第二三極管;
26、所述第二運(yùn)算放大器的正輸入端分別連接所述第十一電阻和第五電容,所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接所述閾值電路,所述第二運(yùn)算放大器的電源輸入端分別連接所述第一電源和所述第六電容,所述第二運(yùn)算放大器的輸出端分別連接所述第十二電阻和所述閾值電路,所述第十二電阻的另一端連接所述第二三極管的基極,所述第二三極管的源極分別連接所述第一三極管的基極、所述第三電阻和所述第四電阻,所述第二三極管的發(fā)射極、所述第六電容的另一端和所述第二運(yùn)算放大器的電源負(fù)輸入端接地。
27、在一實(shí)施方式中,所述閾值電路包括:第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻,第十六電阻、第十七電阻、第三三極管和第四三極管;
28、所述第十三電阻的一端連接所述第一電源,所述第十三電阻的另一端分別連接所述第十四電阻、第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端和所述第三三極管的集電極,所述第三三極管的基極連接所述第十五電阻,所述第三三極管的發(fā)射極分別連接所述第四三極管的集電極和所述第十六電阻,所述第十五電阻的另一端分別連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端和所述第十二電阻,所述第四三極管的基極連接所述第十七電阻,所述第十七電阻的另一端連接所述mcu控制器,所述第十四電阻的另一端、第十六電阻的另一端和所述第四三極管的發(fā)射極接地。
29、本發(fā)明還提出一種過流保護(hù)裝置,所述過流保護(hù)裝置包括如上文所述的過流保護(hù)電路。
30、本發(fā)明的技術(shù)方案采用過流保護(hù)電路可在過流時(shí)快速關(guān)斷負(fù)載與電源的連接,過流保護(hù)電路包括:檢測電路、放大電路、比較電路、驅(qū)動電路和通斷電路,通斷電路分別與電源和負(fù)載連接,檢測電路分別與所述負(fù)載和放大電路連接,放大電路分別連接檢測電路和比較電路,比較電路分別連接放大電路和驅(qū)動電路,驅(qū)動電路分別連接比較電路和驅(qū)動電路,驅(qū)動電路分別與檢測電路和通斷電路連接。檢測電路檢測流過負(fù)載的檢測電流,并將檢測電流轉(zhuǎn)換為檢測電壓,放大電路將檢測電壓放大得到放大電壓,比較電路將放大電壓與閾值電壓進(jìn)行比較,在放大電壓高于閾值電壓時(shí),驅(qū)動電路輸送截止信號給驅(qū)動電路,驅(qū)動電路通斷電路斷開電源和負(fù)載,本發(fā)明通過放大電路、比較電路和驅(qū)動電路代替了ptc,節(jié)約了成本。