一种基于gjb181浪涌抑制器的滞环过流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子工程领域，尤其涉及一种在航空机载设备领域中应用的过电流保护电路。
【背景技术】
[0002]在标准“GJB181飞机供电特性及对用电设备的要求”中规定，机载设备应能承受最大80V/50ms的浪涌输入电压。在此背景下，浪涌电压抑制器在航空机载领域被大量使用。其中，基于使MOSFET管在输入浪涌电压发生时工作在线性区以抑制输出电压原理的GJB181浪涌抑制器被大量使用。
[0003]附图1所示为传统机载设备中使用的可恢复过电流保护电路，通过电路中的电流检测进行过电流判定，在控制电路的作用下用功率开关驱动电路控制功率开关管(如外接M0SFET)实现输入电源的保护与切断。
[0004]附图2为本实用新型电路，通过控制GJB181浪涌抑制器中功率MOSFET的门极达到滞环过流保护的目的，比传统的可恢复过电流保护电路少用一个功率开关器件(如功率M0SFET)，通过滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路的应用，使得基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路相比传统机载设备中使用的可恢复过电流保护电路更为简洁、可靠、灵活、经济。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提出一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，为机载设备提供过流保护的功能。
[0006]本实用新型采取的技术方案为，一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，包括:滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路以及GJB181浪涌抑制器输出控制电路，其中，
[0007]滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，用于调节过电流持续时间和过流检测动作周期；
[0008]GJB181浪涌抑制器输出控制电路是一个针对特定GJB181浪涌抑制器内所采用功率MOSFET的功率管驱动电路，用于控制浪涌抑制器的开通和关断；
[0009]滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，包括:电压比较器、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、二极管(Dl)以及电容(Cl)，电压比较器(包括但不仅限于LM139)输入比较电压正端接电流检测电压；电压比较器输入比较电压负端接过电流基准电压；电压比较器供电VCC端接正电源VCC ;电压比较器供电VEE端接地；第一电阻(Rl)的上端接VCC电源；第一电阻(Rl)的下端分别接到第二电阻(R2)左端、比较器输出端和二极管(Dl)的阴极；二极管(Dl)的阳极分别接到第二电阻(R2)右端和电容(Cl)上端；电容(Cl)下端接地。
[0010]过流检测电路输出的电平在由低到高翻转时，第一电阻、二极管和电容组成充电网络，时间常数为第一电阻阻值乘以电容容值；过流检测电路输出的电平在由高到低翻转时，第二电阻和电容组成放电网络，时间常数为第二电阻阻值乘以电容容值。
[0011]本实用新型具有的优点和有益效果:不额外使用外加的功率MOSFET，而通过控制GJB181浪涌抑制器的输出来进行过电流保护；过电流持续时间和过流检测动作周期可分别通过设置电路中的电阻值方便地分别任意调节。
[0012]经多种供电电源的实践证实，本发明可适用于各种机载设备供电电源电路，为机载设备提供过流保护的功能。
【附图说明】
[0013]图1为传统机载设备中使用的可恢复过电流保护电路示意框图。
[0014]图2为本实用新型，一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路示意框图。
[0015]图3为本实用新型中包括的滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型的提供一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，为机载设备提供过流保护的功能。
[0017]本实用新型采取的技术方案为，一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，包括:过流检测电路，滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，GJB181浪涌抑制器输出控制电路。
[0018]一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，其中不需使用额外的功率开关器件(包括且不仅限于MOSFET)。
[0019]一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，其中滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，所属电路如图3所示包括:
[0020]电压比较器(包括但不仅限于LM139)输入比较电压正端接电流检测电压；电压比较器输入比较电压负端接过电流基准电压；电压比较器供电VCC端接正电源VCC ;电压比较器供电VEE端接地；第一电阻(Rl)的上端接VCC电源；第一电阻(Rl)的下端分别接到第二电阻(R2)左端、比较器输出端和二极管(Dl)的阴极；二极管(Dl)的阳极分别接到第二电阻(R2)右端和电容(Cl)上端；电容(Cl)下端接地。
[0021]比较器输出在由低到集电极开路翻转时，电阻Rl (例如5.1Kohm)、二极管Dl (例如1N4148)和电容Cl (例如0.1uF)组成充电网络，时间常数Tl为电阻Rl阻值5.1K乘以电容Cl容值0.1u ;比较器输出在由集电极开路到低翻转时，电阻R2(510Kohm)和电容Cl (0.1uF)组成放电网络，时间常数T2为电阻R2阻值510K乘以电容Cl容值0.lu。
[0022]工作过程:
[0023]如图2所示，线路中的电流通过电流检测器件，在实际应用中一般为串联电阻或电流传感器元件，生成电流检测电压。电压比较器(包括但不仅限于LM139)输入比较电压正端接电流检测电压；电压比较器输入比较电压负端接过电流基准电压；电压比较器供电VCC端接正电源VCC ;电压比较器供电VEE端接地。其中过电流基准电压通常由电压基准器件生成。当线路中的过电流发生，电流检测电压超出过电流基准电压时，电压比较器输出集电极开路，浪涌抑制器关断指令电平通过R1、D1、C1构成的RCD网络由低(无效)向高(有效)充电，充电时间常数为R1*C1。最终给出关断指令，通过图2中的GJB181浪涌抑制器输出控制电路切断浪涌抑制器，达成切断电路限制电流的目的；同时，过电流时间可通过调节Rl方便地加以控制。
[0024]当GJB181浪涌抑制器输出被切断，电流检测电平低于过电流基准电压时，电压比较器输出地电平，电容Cl通过R2放电，浪涌抑制器关断指令电平通过R2、Cl构成的RC网络由高(有效)向低(无效)放电，放电时间常数为R2*C1。在放电过程中，通过图2中的GJB181浪涌抑制器输出控制电路切断浪涌抑制器，达到产生过电流保护周期的功能，过电流保护周期可通过调节Rl方便地加以设置。
[0025]当Cl完成放电，电路自动进行新一周期的过电流检测，如果电流故障被去除，GJB浪涌抑制器会恢复正常输出，反之，GJB浪涌抑制器会关断进入前述过流保护状态。
[0026]GJB181浪涌抑制器输出控制电路是一个针对特定GJB181浪涌抑制器内所采用功率MOSFET的驱动电路，通常包括一个含有图腾柱输出结构的驱动电路和一个驱动限流电阻。
[0027]综上，本实用新型具有的优点和有益效果:不额外使用功率M0SFET，而通过控制GJB181浪涌抑制器的输出来进行过电流保护；过电流持续时间和过流检测动作周期可分别通过设置电路中的Rl和R2电阻值方便地分别任意调节。
【主权项】
1.一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，包括:滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路以及GJB181浪涌抑制器输出控制电路，其中， 滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，用于调节过电流持续时间和过流检测动作周期； GJB181浪涌抑制器输出控制电路是一个针对特定GJB181浪涌抑制器内所采用功率MOSFET的功率管驱动电路，用于控制浪涌抑制器的开通和关断； 滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路，包括:电压比较器、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、二极管(Dl)以及电容(Cl)，电压比较器输入比较电压正端接电流检测电压；电压比较器输入比较电压负端接过电流基准电压；电压比较器供电VCC端接正电源VCC ;电压比较器供电VEE端接地；第一电阻(Rl)的上端接VCC电源；第一电阻(Rl)的下端分别接到第二电阻(R2)左端、比较器输出端和二极管(Dl)的阴极；二极管(Dl)的阳极分别接到第二电阻(R2)右端和电容(Cl)上端；电容(Cl)下端接地。
【专利摘要】本实用新型涉及电子工程领域，提出了一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路。该电路结构简单，能够根据需要在发生过电流的情况下有效关断GJB181浪涌抑制器的输出以保护后级电路，并能在过电流故障去除后恢复正常输出，还能方便地控制过流时间和过流检测周期。本实用新型采取的技术方案为，一种基于GJB181浪涌抑制器的滞环过流保护电路，包括：滞环过流时间控制/过流检测动作周期设置电路以及GJB181浪涌抑制器输出控制电路。
【IPC分类】H02H3-08
【公开号】CN204441850
【申请号】CN201420559763
【发明人】刘正, 梁翌, 郭富民, 杨荣
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年9月26日