本发明涉及电路结构，具体的讲是固态直流过流保护电路。
背景技术：
目前有很多电源产品都具有过流保护功能，这体现了过流保护在供电安全中的重要地位，现有的过流保护手段主要有：1.使用空气开关。2.使用带过流保护的开关电源芯片进行电源设计。3.串联保险丝。4串联自恢复保险管。
以上的方案存在的缺陷有：1.空气开关：因为是机械结构，所以在跳闸的时候可能产生电弧，因此频繁的保护动作将大大减少空开的寿命。2.使用带过流保护的开关电源芯片进行电源设计：结构复杂，每次设计都需要进行大量的计算。3.串联保险丝：保险丝是一次性使用元件，每次保护动作都会报废，不经济。4自恢复保险管：是传统保险丝很好的代替方案，但是耐压不高，在高电压大功率场合很受限制。
总体来说，以上的方案都存在灵活性不高的问题，每改变一次参数都要进行重新设计，甚至更换不同型号的元件，给使用者带来了极大的不便。
技术实现要素：
本发明提供了一种固态直流过流保护电路，结构简单，可适用的电压范围宽，并可灵活改变参数以及带有自锁功能。
本发明的固态直流过流保护电路，直流电源的正极连接续流二极管的负极和负载的一端，负载的另一端经串联的限流电阻和恢复开关与第二npn三极管的基极相连，第二npn三极管的集电极通过上拉电阻与直流电源的正极连接，第二npn三极管的发射极经取样电阻与晶体管类型的开关管的栅极连接，并由开关管的漏极连接至续流二极管的正极和所述负载的另一端，开关管的漏极还与第一npn三极管的基极连接，第一npn三极管的发射极连接直流电源的负极、集电极连接开关管的源极，在第一npn三极管的基极和开关管的源极之间，设有并行的稳压二极管和下拉电阻。
本发明由于没有使用储能元件(电感和电容)，因此能够很方便制造成集成电路，其优点包括：1.结构简单，可靠性高。2.重新设计时，计算参数容易，主要考虑电路的功耗，改变保护电流额定值只需要改变取样电阻的阻值。3.每次设计都可以应用于较宽的电压范围。4.因为功率元件使用的是晶体管，响应速度快，不会出现机械结构的打火情况，使用寿命长。5.不需要单独的控制电路的电源。
进一步的，在第一npn三极管的基极和开关管的漏极之间串联有保护指示灯和led限流电阻，在过压保护时能够通过保护指示灯的点亮进行提示。
优选的，所述的开关管为mosfet晶体管(金氧半场效晶体管)或igbt晶体管(绝缘栅双极型晶体管)。
进一步的，所述的开关管为n沟道绝缘栅型的mosfet晶体管或igbt晶体管。
进一步的，负载为可调电阻，也可以是任何形式的负载。
本发明的固态直流过流保护电路，结构简单，可适用的电压范围宽，动作时间短，而且可以灵活改变参数根据实际场合重新设计，同时还带有自锁功能。
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1为本发明固态直流过流保护电路的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明的固态直流过流保护电路，直流电源u1的正极连接续流二极管d1的负极和负载r6的一端。负载r6可以为可调电阻，负载r6的另一端经串联的限流电阻r5和恢复开关s1与第二npn三极管q2的基极相连，第二npn三极管q2的集电极通过上拉电阻r4与直流电源u1的正极连接。恢复开关s1选用常闭无自锁开关，作用为按下时恢复保护电路的导通。第二npn三极管q2的发射极经取样电阻r1与mosfet晶体管或igbt晶体管类型的开关管q3的栅极连接，并由开关管q3的漏极连接至续流二极管d1的正极和所述负载r6的另一端。上拉电阻r4作为开关管q3的上拉电阻，为开关管q3提供栅极驱动电压。开关管q3的漏极通过串联的保护指示灯led1和led限流电阻r2与第一npn三极管q1的基极连接。取样电阻r1的大小根据保护电流而定，也可以使用可调电阻。第一npn三极管q1的发射极连接直流电源u1的负极、集电极连接开关管q3的源极，在第一npn三极管q1的基极和开关管q3的源极之间，设有并行的稳压二极管d2和下拉电阻r3。下拉电阻r3作为q3的下拉电阻，使电路刚通电时开关管q3的栅极电压为0，开关管q3为关闭(高阻)状态。第一npn三极管q1和第二npn三极管q2可以选择的型号有s8050、ss8050、2n222等。续流二极管d1的作用是防止开关管q3被击穿，可选用耐压大于额定电压的快恢复二极管或肖特基二极管。
电路初始接通电源u1时，因为下拉电阻r3的作用，开关管q3的栅极电压为0，此时开关管q3为关闭(高阻)状态，电源电压大部分施加在开关管q3的两端，此时限流电阻r5两端的电压与开关管q3两端的电压相差不大，所以第二npn三极管q2的基极有电流通过，因为三极管的放大作用，流过上拉电阻r4的电流通过第二npn三极管q2被释放掉，开关管q3的栅极保持低电位，开关管q3不会导通，同时保护指示灯led1发光。
需要电路为导通、无需保护状态时，按下恢复开关s1时第二npn三极管q2基极不再有电流，第二npn三极管q2被关断，因为按下恢复开关s1的动作时间是毫秒级的，有足够的时间让电源u1通过上拉电阻r4给开关管q3的栅极寄生电容充电，使开关管q3导通。开关管q3导通后，开关管q3两端的电压基本降为0，此时保护指示灯led1熄灭，按下恢复开关s1后限流电阻r5的两端也无电压，所以第二npn三极管q2将维持关闭状态，于是电路被锁定为导通状态。
当电流大于保护的额定电流后，取样电阻r1两端的电压大于第一npn三极管q1的导通电压，第一npn三极管q1迅速导通，将开关管q3栅极的电压拉低，开关管q3关闭，开关管q3两端的电压近似电源电压，限流电阻r5再次有电流通过，第二npn三极管q2导通，保持开关管q3栅极的低电位，保护指示灯led1发光，取样电阻r1两端的电压降为0，第一npn三极管q1关闭，但电路仍然处于关断状体，说明电路被锁定为关断状态。
当故障解除或负载的功率小于额定值时，按下恢复开关s1，将解除第二npn三极管q2的导通状态，开关管q3再次导通，恢复电路正常的导通状态。