自适应过流保护电路的制作方法

本实用新型涉及空间电源技术领域，特别是涉及一种高电压宽范围电源用的自适应过流保护电路。

背景技术：

过流保护电路是空间电子产品必需的保护电路，其功能是当该子产器内部出严重过载问题而自动将其与供电母线自动隔离的功能，以保护航天器供电母线安全。目前普遍采用的过流保护电路主要有两种，第一种是不可恢复方式(熔断器方式)，另一种是可恢复方式(电子开关方式)。空间航天器目前两种方式同时采用，其中对于重要电子装置目前采用可恢复方式的过流保护电路。但其过流保护点为固定的点，对于宽范围的电压应用场合的电子装置，其电路保护的设置是按该设备的最大电流进行设计，而考虑该设备在最低工作电压的输入电流是正常电压状态下电流的3～4倍，为此对于宽范围工作电压的电路采用固定过流点的方法不能最佳优化系统设计。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种自适应过流保护电路。该自适应过流保护电路主要目的是解决宽范围工作电压工作的装置而过流保护点固定的缺陷，使其过流保护点根据其工作电压的变化自动调节其保护点电压，从而使其输入保护特性近似为恒功率方式，从而最大限度的保护空间航天器供电安全。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种自适应过流保护电路，至少包括：

跟踪电路；所述跟踪电路包括：与电源正极电连接的电流采样电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五PNP型三极管、第六PNP型三极管、第七NPN型三极管；

偏置电路；所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十五电阻、第十六电阻、第一限压二极管、第二限压二极管、第三限压二极管、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、第三NPN型三极管、第四NPN型三极管、场效应管；其中：

所述电源的负极依次通过第六电阻、第三电阻、第一电阻与电源的正极连接；所述电源的负极依次通过第六电阻、第四电阻与第二PNP型三极管的集电极电连接；所述第二PNP型三极管的集电极依通过第七电阻与第四NPN型三极管的集电极电连接；所述第四NPN型三极管的发射极通过第八电阻接地；所述第三NPN型三极管的基极与第四NPN型三极管的基极电连接；所述第三NPN型三极管的发射极通过第二限压二极管接地；所述第三NPN型三极管的集电极通过第五电阻与第一PNP型三极管的集电极电连接；所述第一PNP型三极管的发射极与电源正极电连接；所述电源正极依次通过第一电阻、第一限压二极管与第一PNP型三极管的基极电连接；所述电源正极通过第二电阻与第一PNP型三极管的基极电连接；所述电源的正极与第二PNP型三极管的发射极、第五PNP型三极管的发射极、第六PNP型三极管的发射极、场效应管的源极电连接；所述第一PNP型三极管的集电极与第二PNP型三极管的基极电连接；第五PNP型三极管的集电极通过第七电阻与第四NPN型三极管的集电极电连接；第五PNP型三极管的集电极分别通过第三限压二极管、第十五电阻与场效应管的源极电连接；所述第五PNP型三极管的集电极通过第十六电阻与场效应管的栅极电连接；所述电源正极分别通过第一电容、第九电阻与第五PNP型三极管的基极电连接；第五PNP型三极管的基极与第六PNP型三极管的集电极电连接；第六PNP型三极管的集电极依次通过第十二电阻、第十三电阻与第七NPN型三极管的集电极电连接；所述第七NPN型三极管的发射极通过第十四电阻接地；第一PNP型三极管的集电极通过第十电阻与第四NPN型三极管的发射极电连接；第一PNP型三极管的集电极依次通过第十一电阻、第十四电阻接地；第三NPN型三极管的集电极与第七NPN型三极管的基极电连接；第六PNP型三极管的基极通过第十三电阻与第七NPN型三极管的集电极电连接；第六PNP型三极管的集电极依次通过第十二电阻、第十三电阻与第七NPN型三极管的集电极电连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型专利通过采用上述技术方案，进而根据输入电压的变化自动调节过流保护点的方式来解决系统的综合保护，使保护电路近似以恒功率的方式进行工作；该电路采用限流保护点自动追踪电压的电路形式，在整个宽范围的工作电压内采用在低压时保护点为最大值，而电压达到最高点时保护点为最小值，通过合理调节最佳的保护点，使整个电路在整个宽电压范围达到合理的保护功率。

附图说明：

图1为本实用新型优选实施例的电路图；

图2是采用本实用新型电路后过流保护值与输入电压对应曲线图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种自适应过流保护电路，包括：

跟踪电路；所述跟踪电路包括：与电源正极电连接的电流采样电阻R_SHUNT、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第五PNP型三极管Q5、第六PNP型三极管Q6、第七NPN型三极管Q7；

偏置电路；所述偏置电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一限压二极管VD1、第二限压二极管VD2、第三限压二极管VD3、第一PNP型三极管Q1、第二PNP型三极管Q2、第三NPN型三极管Q3、第四NPN型三极管Q4、场效应管M1；其中：

所述电源的负极依次通过第六电阻R6、第三电阻R3、第一电阻R1与电源的正极连接；所述电源的负极依次通过第六电阻R6、第四电阻R4与第二PNP型三极管Q2的集电极电连接；所述第二PNP型三极管Q2的集电极依通过第七电阻R7与第四NPN型三极管Q4的集电极电连接；所述第四NPN型三极管Q4的发射极通过第八电阻R8接地；所述第三NPN型三极管Q3的基极与第四NPN型三极管Q4的基极电连接；所述第三NPN型三极管Q3的发射极通过第二限压二极管VD2接地；所述第三NPN型三极管Q3的集电极通过第五电阻R5与第一PNP型三极管Q1的集电极电连接；所述第一PNP型三极管Q1的发射极与电源正极电连接；所述电源正极依次通过第一电阻R1、第一限压二极管VD1与第一PNP型三极管Q1的基极电连接；所述电源正极通过第二电阻R2与第一PNP型三极管Q1的基极电连接；所述电源的正极与第二PNP型三极管Q2的发射极、第五PNP型三极管Q5的发射极、第六PNP型三极管Q6的发射极、场效应管M1的源极电连接；所述第一PNP型三极管Q1的集电极与第二PNP型三极管Q2的基极电连接；第五PNP型三极管Q5的集电极通过第七电阻R7与第四NPN型三极管Q4的集电极电连接；第五PNP型三极管Q5的集电极分别通过第三限压二极管VD3、第十五电阻R15与场效应管M1的源极电连接；所述第五PNP型三极管Q5的集电极通过第十六电阻R16与场效应管M1的栅极电连接；所述电源正极分别通过第一电容C1、第九电阻R9与第五PNP型三极管Q5的基极电连接；第五PNP型三极管Q5的基极与第六PNP型三极管Q6的集电极电连接；第六PNP型三极管Q6的集电极依次通过第十二电阻R12、第十三电阻R13与第七NPN型三极管Q7的集电极电连接；所述第七NPN型三极管的发射极通过第十四电阻接地；第一PNP型三极管Q1的集电极通过第十电阻R10与第四NPN型三极管Q4的发射极电连接；第一PNP型三极管Q1的集电极依次通过第十一电阻R11、第十四电阻R14接地；第三NPN型三极管Q3的集电极与第七NPN型三极管Q7的基极电连接；第六PNP型三极管Q6的基极通过第十三电阻R13与第七NPN型三极管Q7的集电极电连接；第六PNP型三极管Q6的集电极依次通过第十二电阻R12、第十三电阻R13与第七NPN型三极管Q7的集电极电连接。

该电路采用限流保护点自动追踪电压的电路形式，在整个宽范围的工作电压内采用在低压时保护点为最大值，而电压达到最高点时保护点为最小值，通过合理调节最佳的保护点，使整个电路在整个宽电压范围达到合理的保护功率。电路的保护电流点与输出电压关系如下：

I₁＝I_ref-I₂…………………………………………………….……(2)

I_out＝I_k-V_IN·K_I……………………………………………….……(4)

其中：I_OUT是输出电流；I₁是流过第十二电阻R12的电流；I_ref是参考电流；I₂是流过第十一电阻R11的电流V_IN是输入电压；V_ref是参考电压；I_k是偏执电流；K_I是补偿系数。

请参阅图2，过流保护值与输入电压之间为线性关系。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。