专利名称：双反馈直流电源短路保护电路的制作方法
技术领域：
双反馈直流电源短路保护电路
技术领域：
本实用新型是关于一种电源短路保护电路，尤其是具有自恢复的短路保护电路。背景技术：
在电源电路中为了防止负载的过载或短路造成回路电流过大导致负载和电源的 损坏，引入了短路保护电路。目前，直流电压源的短路保护所采取的办法有多种，常见的是 采用电子开关器件控制电源的输出。如附图1，一旦负载发生过载或短路时，由于回路电流 急剧上升，电流反馈电路产生控制信号，经开关控制延时电路控制电子开关立即关断，切断 输出电压。经延时后，重新开启电子开关，实现自恢复。若短路故障未撤除，则立即再一次 产生保护。此方法采用仅判断输出电流的方式，一旦保护后，回路就不再有电流，无法判别 负载故障是否撤除，只能由延时电路延时后恢复连接。但在负载短路故障未撤除的情况下， 在恢复连接的瞬间便会产生很大的冲击电流，使电流反馈电路重新产生保护控制。这样的 冲击电流对电源本身和负载都会产生不利的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够避免故障未撤除而自恢复产 生冲击电流的双反馈直流电源短路保护电路。本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的一种双反馈直流电源短 路保护电路，包括电流反馈电路、开关控制电路，以及电子开关器件，其中电流反馈电路连 接在电源输入地以及电源输出地之间，电流反馈电路的输出端连接到开关控制电路的输入 端，开关控制电路的输出端连接到电子开关器件的输入端，电子开关器件连接在电源输入 正极端以及电源输出正极端之间，该双反馈直流电源短路保护电路还包括负载反馈电路， 所述负载反馈电路连接在电源输出正极端以及电源输出地之间，所述负载反馈电路的输出 端连接到开关控制电路的输入端。所述电流反馈电路由晶体管Q2、二极管Dl和电阻Rl组成，电阻Rl的第一端与电 源输入地相连，第二端与电源输出地相连，二极管Dl的阳极连接到电阻Rl的第二端，二极 管Dl的阴极连接到晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极与电阻Rl的第一端相连，晶体管 Q2的集电极连接到开关控制电路。所述负载反馈电路由二极管D2、D3、D4、电阻R4、R5、晶体管Q3、Q4、稳压二极管DZ3 构成，其中二极管D2的阴极与电源输出正极端相连，其阳极与晶体管Q4的基极相连，二极 管D3的阳极与晶体管Q4的发射极相连，阴极与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与 电源输出地相连，电阻R4 —端与电源输入正极端相连，另一端与晶体管Q4的基极相连，电 阻R5 —端与电源输入正极端相连，另一端与晶体管Q4的集电极和稳压二极管DZ3的阴极 相连，稳压二极管DZ3的阳极与晶体管Q3的基极相连，晶体管Q3的发射极接电源输出地， 集电极接开关控制电路。所述开关控制电路由晶体管Q1、电阻R2、R3、稳压二极管DZ2构成，电阻R3的一端与电源输入正极端连接，另一端与晶体管Ql的基极连接，稳压二极管DZ2的阴极接晶体管 Ql的基极，阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与电流反馈电路和负载反馈电路的 输出端相连，晶体管Ql的发射极连接到电源输入正极端，晶体管Ql的集电极与电子开关器 件的输入端相连。所述电子开关器件由稳压二极管DZ1、晶体管QV、电阻R6构成，稳压二极管DZl的 阳极与开关控制电路的输出端和电阻R6的一端相连，阴极与晶体管QV的基极相连，电阻R6 的另一端接电源输入地，晶体管QV发射极接电源输入正极端，集电极接电源输出正极端。所述晶体管QV采用PNP型大功率达林顿晶体管。本实用新型双反馈直流电源短路保护电路的优点在于采用电流反馈和负载反 馈，能实现快速、有效的过流保护。在切断输出电源电压后负载反馈电路能够判别负载短 路故障是否撤除，待故障撤除后实现自恢复，避免了延时自恢复引起的冲击电流，能够更有 效、可靠的保护电源及负载。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。图1是现有技术双反馈直流电源短路保护电路的电路框图。图2是本实用新型双反馈直流电源短路保护电路的电路框图。图3是本实用新型双反馈直流电源短路保护电路的原理图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型双反馈直流电源短路保护电路包括电流反馈电路1、负载 反馈电路2、开关控制电路3、电子开关器件4。其中电流反馈电路1连接在电源输入地以及 电源输出地之间，负载反馈电路2连接在电源输出正极端以及电源输出地之间，电流反馈 电路1的输出端以及负载反馈电路2的输出端同时连接到开关控制电路3的输入端，开关 控制电路3的输出端连接到电子开关器件4的输入端，电子开关器件4连接在电源输入正 极端以及电源输出正极端之间。本实用新型采用电流反馈和负载反馈，实现双反馈短路保护。直流电源在正常工 作状态下由电流反馈电路1时时监控回路电流，一旦产生负载短路，由于回路电流急剧升 高，电流反馈电路1便产生保护控制信号，切断电源输出，回路中将不再有电流。此时由负 载反馈电路2判断短路故障是否撤除。只有短路故障撤除后，负载反馈电路2方能发出控 制信号至开关控制电路3，由开关控制电路3控制电子开关器件4实现自恢复，避免了故障 未撤除而自恢复产生的冲击电流。作为一具体实施例，本实用新型双反馈直流电源短路保护电路的电路原理图如图 3所示。所述电流反馈电路1由晶体管Q2、二极管Dl和电阻Rl组成，电阻Rl串联在电源 回路中，第一端与电源输入地相连，第二端与电源输出地相连。二极管Dl的阳极连接到电 阻Rl的第二端，二极管Dl的阴极连接到晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极与电阻Rl 的第一端相连，从而晶体管Q2、二极管Dl和电阻Rl构成导通门槛电压，晶体管Q2的集电 极连接到开关控制电路3。当负载短路时，回路电流增大，使电阻Rl两端产生从电源输出 地相连端指向电源输入地相连端的电压升高。导致二极管Dl与晶体管Q2的基极和发射极的PN节导通，将晶体管Q2的集电极拉到低电平，经开关控制电路3控制电子开关器件4截 止，切断输出。当输出电子开关器件4产生截止保护后，电源回路上不再有电流，电流反馈电路1 不再输出保护控制信号，此时由负载反馈电路2判别负载短路故障是否撤除。所述负载反 馈电路2由二极管D2、D3、D4、电阻R4、R5、晶体管Q3、Q4、稳压二极管DZ3构成。其中二极 管D2的阴极与电源输出正极端相连，其阳极与晶体管Q4的基极相连。二极管D3的阳极与 晶体管Q4的发射极相连，阴极与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与电源输出地相 连。电阻R4 —端与电源输入正极端相连，另一端与晶体管Q4的基极相连，为晶体管Q4提供 偏置电压，电阻R5—端与电源输入正极端相连，另一端与晶体管Q4的集电极和稳压二极管 DZ3的阴极相连，稳压二极管DZ3的阳极与晶体管Q3的基极相连，晶体管Q3的发射极接电 源输出地，集电极接开关控制电路3。当输出短路时，D2将Q4的基极电压拉低，由于Q4的 发射极串接D3、D4，致使Q4截止，输入电源电压通过R5、DZ3给Q3基极提供偏置，使Q3导 通，经开关控制电路控制电子开关截止，保持保护状态。当输出短路故障撤除时，D2截止， 致使Q4导通，Q4集电极将DZ3阴极电压拉低，使DZ3截止，从而Q3截止，释放保护状态，实 现自恢复。所述开关控制电路3由晶体管Q1、电阻R2、R3、稳压二极管DZ2构成，电阻R3的一 端与电源输入正极端连接，另一端与晶体管Ql的基极连接，作为晶体管Ql的基极的上拉电 阻。稳压二极管DZ2的阴极接晶体管Ql的基极，阳极与电阻R2的一端相连，为晶体管Ql 提供偏置。电阻R2的另一端与电流反馈电路1和负载反馈电路2的输出端相连，传导由电 流反馈电路1和负载反馈电路2输出的保护控制信号。晶体管Ql的发射极连接到电源输 入正极端，晶体管Ql的集电极与电子开关器件4的输入端相连，输出控制信号控制电子开 关器件4的导通与截止。所述电子开关器件4由稳压二极管DZ1、晶体管QV、电阻R6构成。其中晶体管QV 采用PNP型大功率达林顿晶体管，控制输出的导通与截止。稳压二极管DZl传导控制信号， 其阳极与开关控制电路3的输出端和电阻R6的一端相连，阴极与晶体管QV的基极相连，电 阻R6的另一端接电源输入地。晶体管QV发射极接电源输入正极端，集电极接电源输出正 极端。当无保护信号时，电阻R6和稳压二极管DZl为晶体管QV提供偏置，晶体管QV导通， 输出电源电压，当开关控制电路3发出高电平的控制信号时，由于稳压二极管DZl抬高晶体 管QV的基极导通电压，致使晶体管QV截止，从而切断输出电压。
权利要求一种双反馈直流电源短路保护电路，包括电流反馈电路、开关控制电路，以及电子开关器件，其中电流反馈电路连接在电源输入地以及电源输出地之间，电流反馈电路的输出端连接到开关控制电路的输入端，开关控制电路的输出端连接到电子开关器件的输入端，电子开关器件连接在电源输入正极端以及电源输出正极端之间，其特征在于还包括负载反馈电路，所述负载反馈电路连接在电源输出正极端以及电源输出地之间，所述负载反馈电路的输出端连接到开关控制电路的输入端。
2.如权利要求1所述的双反馈直流电源短路保护电路，其特征在于所述电流反馈电 路由晶体管Q2、二极管Dl和电阻Rl组成，电阻Rl的第一端与电源输入地相连，第二端与电 源输出地相连，二极管Dl的阳极连接到电阻Rl的第二端，二极管Dl的阴极连接到晶体管 Q2的基极，晶体管Q2的发射极与电阻Rl的第一端相连，晶体管Q2的集电极连接到开关控 制电路。
3.如权利要求1所述的双反馈直流电源短路保护电路，其特征在于所述负载反馈电 路由二极管D2、D3、D4、电阻R4、R5、晶体管Q3、Q4、稳压二极管DZ3构成，其中二极管D2的 阴极与电源输出正极端相连，其阳极与晶体管Q4的基极相连，二极管D3的阳极与晶体管Q4 的发射极相连，阴极与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极与电源输出地相连，电阻R4 一端与电源输入正极端相连，另一端与晶体管Q4的基极相连，电阻R5—端与电源输入正极 端相连，另一端与晶体管Q4的集电极和稳压二极管DZ3的阴极相连，稳压二极管DZ3的阳 极与晶体管Q3的基极相连，晶体管Q3的发射极接电源输出地，集电极接开关控制电路。
4.如权利要求1所述的双反馈直流电源短路保护电路，其特征在于所述开关控制电 路由晶体管Q1、电阻R2、R3、稳压二极管DZ2构成，电阻R3的一端与电源输入正极端连接， 另一端与晶体管Ql的基极连接，稳压二极管DZ2的阴极接晶体管Ql的基极，阳极与电阻R2 的一端相连，电阻R2的另一端与电流反馈电路和负载反馈电路的输出端相连，晶体管Ql的 发射极连接到电源输入正极端，晶体管Ql的集电极与电子开关器件的输入端相连。
5.如权利要求1所述的双反馈直流电源短路保护电路，其特征在于所述电子开关器 件由稳压二极管DZ1、晶体管QV、电阻R6构成，稳压二极管DZl的阳极与开关控制电路的输 出端和电阻R6的一端相连，阴极与晶体管QV的基极相连，电阻R6的另一端接电源输入地， 晶体管QV发射极接电源输入正极端，集电极接电源输出正极端。
6.如权利要求5所述的双反馈直流电源短路保护电路，其特征在于所述晶体管QV采 用PNP型大功率达林顿晶体管。
专利摘要一种双反馈直流电源短路保护电路，包括电流反馈电路、负载反馈电路、开关控制电路，及电子开关器件，其中电流反馈电路连接在电源输入地以及电源输出地之间，所述负载反馈电路连接在电源输出正极端以及电源输出地之间，电流反馈电路以及负载反馈电路的输出端同时连接到开关控制电路的输入端，开关控制电路的输出端连接到电子开关器件的输入端，电子开关器件连接在电源输入正极端以及电源输出正极端之间。本实用新型的优点在于采用电流反馈和负载反馈，在切断输出电源电压后负载反馈电路能够判别负载短路故障是否撤除，待故障撤除后实现自恢复，避免了延时自恢复引起的冲击电流，更有效、可靠的保护电源及负载。
文档编号H02H3/06GK201570846SQ20092018276
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者李飞灿, 杨荣锦, 范新权, 钟盛燕 申请人:福州瑞盛继保工程技术有限公司