一种负载过载保护方法及过载保护装置与流程

本发明属于负载技术领域，尤其涉及一种负载过载保护方法及过载保护装置。

背景技术：

过载保护是防止主电源线路因过载导致保护器过热损坏而加装的过载保护设备，电气线路中允许连续通过而不至于使电线过热的电流量，称为安全载流量或安全电流，当负载过大导线流过的电流就会超过安全载流量，如导线流过的电流超过了安全载流量，就叫导线过载，导线过载就会导致导线温度升高，一般导线最高允许工作温度为65℃，导线过载时，导线温度超过最高允许工作温度，会使导线绝缘层迅速老化甚至线路燃烧引起大火，因此，在实际供电线路中，我们通常会有过载保护设备功能，防止负载过载导致安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种负载过载保护方法及过载保护装置，防止负载损伤的负载保护电路。

本发明采用的技术方案如下：

一种负载过载保护装置，包括反馈控制单元和电流环单元，所述反馈控制单元包括第一侦测单元、控制单元、反馈单元及电压环单元；所述电流环单元设置在反馈单元与电压环单元之间，被配置为在电源的负载过载或短路的情况下限制电源的输出电流；该第一侦测单元用于在侦测到负载与电流环单元连接时产生触发信号；该反馈单元用于在接收到触发信号时产生预定占空比的脉宽调制信号给该控制单元；该控制单元用于接收脉宽调制信号并周期性地控制电压环单元导通或断开电源与负载之间的电性连接；其中，该脉宽调制信号的占空比逐渐增大；该电压环单元导通时间逐渐增大，断开时间逐渐减小；该反馈控制单元还包括第二侦测单元，该第二侦测单元的一端与控制单元连接，另一端连接于该反馈单元与电流环单元之间；该第二侦测单元用于侦测该反馈单元接收到的电压以产生采样电压；该控制单元还用于在接收到触发信号后开始计时并累计采样时间，比较采样时间与第一预定时间的大小；若当前采样时间小于第一预定时间，该控制单元将采样电压与每个阈值电压进行比较。

一种过载保护方法，包括如下步骤：

获取当前采样电压并累计采样时间：

判断当前采样时间是否小于第一预定时间；

若当前采样电压不等于前一时刻采样电压，清零检测时间并将当前采样电压与若干阈值电压依次进行比较；

输出与该阈值电压对应占空比的脉宽调制信号。

在一些实施方式中，所述电流环单元还被配置为在电源的负载正常的情况下，或在电源的负载过载或短路已解除的情况下，使所述电流环单元自身被禁止，并使所述电压环单元工作，以使电源正常向负载供电。

在一些实施方式中，所述反馈单元包括光耦元件，所述电压环单元包括稳压源元件、滤波元件；其中，所述稳压源元件的阴极，连接至所述光耦元件中二极管侧的阴极，还经所述滤波元件后连接至所述稳压源元件的参考极，所述稳压源元件的阳极连接至所述采样电压。

在一些实施方式中，所述控制单元包括脉冲控制元件、电源元件和采样元件；其中，所述反馈单元的同相输入端，连接至所述采样元件，还连接至所述电源元件；所述反馈单元的反相输入端，连接至所述光耦元件中晶体管侧的集电极；所述反馈单元的输出端，经所述脉冲控制元件后连接至所述电源元件的控制端。

在一些实施方式中，所述电流环单元，使所述电流环单元自身被禁止，并使所述电压环单元工作，包括通过所述采样元件，采样负载电压，对采样得到的负载电压与阈值电压进行比较，输出与该阈值电压对应占空比的脉宽调制信号；通过所述电源元件，在所述电源元件的控制端的所述电压小于或等于所述电源元件的阈值电压的情况下，使所述电源元件关断，以使所述电流环单元关闭，并使所述电压环单元工作。

由此，本发明的方案，由于控制单元产生的脉宽调制信号的占空比由小变大，使得电压环单元的导通时间由短变长，使得流入负载的电流由小变大，进而使得负载与电流环单元连接时瞬时电源元件产生较大的突波电流的损坏能力被削弱了；

通过在电源输出端设置电流环，对负载电流进行限制，当发生输出负载过载故障时，保护电路能快速及时的启动保护，解决电源若不对负载电流进行限制，在负载过载甚至短路时会影响负载安全性的问题。

附图说明

图1为一较佳实施方式的负载保护装置的功能模块图；

图2为一较佳实施方式的负载保护方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种负载过载保护装置，包括反馈控制单元和电流环单元，所述反馈控制单元包括第一侦测单元1、控制单元3、反馈单元2及电压环单元4；所述电流环单元6设置在反馈单元2与电压环单元4之间，被配置为在电源的负载过载或短路的情况下限制电源的输出电流；该第一侦测单元1用于在侦测到负载与电流环单元6连接时产生触发信号；该反馈单元2用于在接收到触发信号时产生预定占空比的脉宽调制信号给该控制单元3；该控制单元3用于接收脉宽调制信号并周期性地控制电压环单元4导通或断开电源与负载之间的电性连接；其中，该脉宽调制信号的占空比逐渐增大；该电压环单元4导通时间逐渐增大，断开时间逐渐减小；该反馈控制单元还包括第二侦测单元5，该第二侦测单元5的一端与控制单元3连接，另一端连接于该反馈单元2与电流环单元6之间；该第二侦测单元5用于侦测该反馈单元2接收到的电压以产生采样电压；该控制单元3还用于在接收到触发信号后开始计时并累计采样时间，比较采样时间与第一预定时间的大小；若当前采样时间小于第一预定时间，该控制单元3将采样电压与每个阈值电压进行比较。

如图2所示，一种过载保护方法，包括如下步骤：

s201取当前采样电压并累计采样时间：

s202判断当前采样时间是否小于第一预定时间；

s203若当前采样电压不等于前一时刻采样电压；

s204开始累计检测时间；

s205检测时间大于第二预定时间；

s206清零检测时间并将当前采样电压与若干阈值电压依次进行比较；

s207输出与该阈值电压对应占空比的脉宽调制信号；

s208当前采样电压是否等于基准电压；

s209控制电压环单元持续导通。

所述电流环单元6还被配置为在电源的负载正常的情况下，或在电源的负载过载或短路已解除的情况下，使所述电流环单元6自身被禁止，并使所述电压环单元4工作，以使电源正常向负载供电。

所述反馈单元2包括光耦元件，所述电压环单元4包括稳压源元件、滤波元件；其中，所述稳压源元件的阴极，连接至所述光耦元件中二极管侧的阴极，还经所述滤波元件后连接至所述稳压源元件的参考极，所述稳压源元件的阳极连接至所述采样电压。

所述控制单元3包括脉冲控制元件、电源元件和采样元件；其中，所述反馈单元2的同相输入端，连接至所述采样元件，还连接至所述电源元件；所述反馈单元2的反相输入端，连接至所述光耦元件中晶体管侧的集电极；所述反馈单元2的输出端，经所述脉冲控制元件后连接至所述电源元件的控制端。

所述电流环单元6，使所述电流环单元6自身被禁止，并使所述电压环单元4工作，包括通过所述采样元件，采样负载电压，对采样得到的负载电压与阈值电压进行比较，输出与该阈值电压对应占空比的脉宽调制信号；通过所述电源元件，在所述电源元件的控制端的所述电压小于或等于所述电源元件的阈值电压的情况下，使所述电源元件关断，以使所述电流环单元6关闭，并使所述电压环单元4工作。