专利名称：一种过流保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子电路技术，具体涉及一种电装置中电流过流的保护电路。
(二)
背景技术：
在电设备中， 一些器件或设备，当电流大于某数值时，可能导致器件或设备的烧毁或无
法JH常工作，所以需要对这些器件或设备进行电流过流的保护。在实际工作中， 一方面在负 载为零时，例如输出短路故障，晶体管有相当的电流流过，而此时晶体管承受的电压又很大， 从而造成晶体管所承受的功率超过了晶体管所能承受的最大功率，导致晶体管烧毁，如大功 率三级管、大功率MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、 IGBT (绝缘 栅型双极晶体管)等用作电压调节的晶体管，由于这些晶体管价格相对昂贵，设计时，作为 最大容许电流，以对通常动作时流过的电流值具有足够的余量来设计。因为晶体管的损坏， 不但影响电装置的正常工作，还可能导致损坏其它器件或设备，造成更大的经济损失；另一 方面，即使在晶体管的所能承受的最大电流以下，但为了保护器件或设备，存在进行电流限 制的情况，如电机等设备，由于故障容易引起电流过大导致线圈烧毁。
因此，以往为了保护晶体管避免过流，或为了限制负载设备中流过的电流，在电设备中 设置具有电流限制功能的保护电路。
但在实际工作中，由于工作电路的干扰尤其电流的尖峰干扰，或是设备瞬间启动引起瞬 间电流尖峰等原因，可能引起保护电路的误动作。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便、安全、可靠，在有电流尖峰干扰和设备瞬间启动时， 能正常工作的过流保护电路。
本发明的目的是这样实现的它包括电流检测电路l、电压阈值判别电路2、延迟电路3、 触发和恢复电路4，和保护推动电路5;电流检测电路1与电压阈值判别电路2相连；电压阈 值判别电路2与延迟电路3相连；延迟电路3与触发和恢复电路4相连；触发和恢复电路4 与保护推动电路5相连；保护推动电路5与保护的器件或设备连接。
本发明还有这样一些技术特征
1、 所述的电流检测电路1为电流互感器或电流至电压变换装置，输出端与电压阈值判别 电路2的输入端连接；
2、 所述的电压阈值判别电路2包括参考电压Vref和电压比较器Ul，电流检测电路1的
输出端与电压比较器U1的第一输入端相连，电压比较器U1的第二输入端接参考电压Vref，电压比较器Ul的输出端与延迟电路3的输入端相连；
3、 所述的延迟电路3包括电阻R1和电阻R2、三级管Q和电容C1，电压阈值判别电路 2的电压比较器U1的输出端与延迟电路3的电阻R1的一端和三级管Q的基极相连； 电阻R1的另一端接电源正极；三级管Q的发射极接电源正极；电容C1的一端接电 源iH极，电容C1的另一端、三级管Q的集电极、电阻R2的一端与触发和恢复电路 4相连；电阻R2的另一端与电源地相连；
4、 所述的触发和恢复电路4由一个555时基集成器件U2、发光二极管D1、电阻R4和 R3、电容C2和C3、单刀双置按键构成，延迟电路3的电容C1的另一端、三级管Q 的集电极、电阻R2的一端与555时基集成器件U2的2脚相连；555时基集成器件 U2的8脚和4脚与电源]H极相连，1脚与电源地相连；电容C2的一端与555时基集 成器件U2的5脚相连，另一端与电源地相连；电阻R4的一端与555时基集成器件 U2的3脚相连，另一端与发光二极管D1的正极相连；发光二极管D1的负级与电源 地相连；555时基集成器件U2的6脚与电阻R3的一端、电容C3的一端相连；电阻 R3的另一端与电源地相连；电容C3的另一端与单刀双置按钮S1的公共端相连；单 刀双置按钮S1的一端与电源地相连，另一端与电源正极相连；555时基集成器件U2 的7脚与保护推动电路5的相连；
5、 所述的保护推动电路5由继电器K和电阻R5组成，555时基集成器件U2的7脚与 继电器K的控制端的一端相连；电阻R5的一端与继电器K的控制端的另一端相连， 另一端与电源正极相连；继电器K的输出常闭端的一端和另一端分别接入保护的器 件或设备流过的电流路径。
当本发明过流保护电路工作时，电流检测电路1输出的电压信号与流过需要保护的器件 或设备的电流具有一定的对应关系，并将电压信号输入给电压阈值判别电路2。电压阈值判 别电路2根据输入的电压信号判断流过需要保护的器件或设备的电流是否超过一定电流大 小，如果超过一定电流大小，则输出过流信号给延迟电路3。延迟电路3对电压阈值判别电 路2的输出信号起延迟作用，通过选配电路中相应元件的参数可以调整过流时电路的动作延 迟时间。延迟电路3经过一定时间的延迟，触发和恢复电路4接受过流动作信号并驱动保护 推动电路5阻断流过需要保护的器件或设备的电流，同时触发和恢复电路4还提供复位装置， 如果要恢复电路工作，人工推动触发和恢复电路4内的按键，恢复器件或设备工作。
本发明可以在实际工作中，能够避免由于工作电路的干扰尤其电流的尖峰干扰，或是设 备瞬间启动引起瞬间电流尖峰等原因引起的保护电路误动作，本发明作用过程方便、安全、 可靠，在有电流尖峰干扰和设备瞬间启动时能保证设备正常工作。(四)
图1是本发明过流保护电路的实施方式的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
结合图1,本实施例的过流保护电路包括由电流互感器组成的其输出的电压与流过需要 保护的器件或设备的电流具有线性比例关系的电流检测电路1，由参考电压Vref和电压比较 器U1组成的电压阈值判别电路2，由电阻R1和R2、三级管Q和电容C1组成的延迟电路3， 由一个555时基集成器件、发光二极管D1、电阻R4和R3、电容C2和C3、单刀双置按键构 成的触发和恢复电路4，和由继电器组成的保护推动电路5。电流检测电路l的电流互感器输 出端与电压阈值判别电路2的电压比较器Ul的第一输入端相连，电压阈值判别电路2的电 压比较器U1的第二输入端接参考电压Vref;电压阈值判别电路2的电压比较器U1的输出端 与延迟电路3的电阻Rl的一端和三级管Q的基极相连；延迟电路3的电阻Rl的另一端接电 源正极；延迟电路3的三级管Q的发射极接电源正极；延迟电路3的电容C1的一端接电源 IH极；延迟电路3的电容C1的另一端、延迟电路3的三级管Q的集电极、延迟电路3的电 阻R2的一端与触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的2脚相连；延迟电路3的电阻 R2的另一端与电源地相连；触发和恢复电路4中555时基集成器件U2的8脚和4脚与电源 正极相连；触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的1脚与电源地相连；触发和恢复电路 4的电容C2的一端与触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的5脚相连，另一端与电源 地相连；触发和恢复电路4的电阻R4的一端与触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的 3脚相连，另一端与触发和恢复电路4的发光二极管D1的正极相连；触发和恢复电路4的发 光二极管D1的负级与电源地相连；触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的6脚与触发 和恢复电路4的电阻R3的一端、触发和恢复电路4的电容C3的一端相连；触发和恢复电路 4的电阻R3的另一端与电源地相连；触发和恢复电路4的电容C3的另一端与触发和恢复电 路4的单刀双置按钮Sl的公共端相连；触发和恢复电路4的单刀双置按钮Sl的一端与电源 地相连，另一端与电源正极相连；触发和恢复电路4的555时基集成器件U2的7脚与保护 推动电路5的继电器K的控制端的一端相连；保护推动电路5的电阻R5的一端与保护推动 电路5的继电器K的控制端的另一端相连，另一端与电源正极相连；保护推动电路5的继电 器K的输出常闭端的一端和另一端分别接入保护的器件或设备流过的电流路径。
当过流保护电路工作时，电流检测电路1的电流互感器感应流过保护器件或设备的电流， 按一定比例关系输出电压信号，并将电压信号输入给电压阈值判别电路2的比较器U1的反 相输入端。电压阈值判别电路2的比较器Ul根据输入的电压信号与同相输入端的参考电压Vref比较，如果大于参考电压Vref，则比较器Ul输出端由接近电源地的电压变换为接近电 源正极的电压，判断流过需要保护的器件或设备的电流超过了设定电流大小，则输出过流信 号给延迟电路3。延迟电路3经过一定时间的延迟，触发和恢复电路4。触发和恢复电路4驱 动保护推动电路5阻断流过需要保护的器件或设备的电流。如果要恢复电路工作，人工推动 触发和恢复电路4内的按键，恢复器件或设备工作。 其延迟时间由电阻和电容的值决定。
权利要求
1.一种过流保护电路，其特征在于它包括电流检测电路(1)、电压阈值判别电路(2)、延迟电路(3)、触发和恢复电路(4)和保护推动电路(5)，电流检测电路(1)与电压阈值判别电路(2)相连，电压阈值判别电路(2)与延迟电路(3)相连；延迟电路(3)与触发和恢复电路(4)相连；触发和恢复电路(4)与保护推动电路(5)相连；保护推动电路(5)与保护的器件或设备连接。
2. 根据权利要求l所述的一种过流保护电路，其特征在于所述的电流检测电路(1)为 电流互感器或电流至电压变换装置，输出端与电压阈值判别电路(2)的输入端连接。
3. 根据权利要求2所述的一种过流保护电路，其特征在于所述的电压阈值判别电路(2) 包括参考电压Vref和电压比较器Ul，电流检测电路(1)的输出端与电压比较器U1的第一 输入端相连，电压比较器U1的第二输入端接参考电压Vref，电压比较器U1的输出端与延迟 电路(3)的输入端相连。
4. 根据权利要求3所述的一种过流保护电路，其特征在于所述的延迟电路(3)包括电 阻R1和电阻R2、三级管Q和电容C1，电压阈值判别电路(2)的电压比较器U1的输出端 与延迟电路(3)的电阻R1的一端和三级管Q的基极相连；电阻R1的另一端接电源正极； 三级管Q的发射极接电源正极；电容Cl的一端接电源正极，电容Cl的另一端、三级管Q 的集电极、电阻R2的一端与触发和恢复电路(4)相连；电阻R2的另一端与电源地相连。
5. 根据权利要求4所述的一种过流《呆护电路，其特征在于所述的触发和恢复电路(4) 由一个555时基集成器件U2、发光二极管D1、电阻R4和R3、电容C2和C3、单刀双置按 键构成，延迟电路(3)的电容C1的另一端、三级管Q的集电极、电阻R2的一端与555时 基集成器件U2的2脚相连；555时基集成器件U2的8脚和4脚与电源正极相连，1脚与电 源地相连；电容C2的一端与555时基集成器件U2的5脚相连，另一端与电源地相连；电阻 R4的一端与555时基集成器件U2的3脚相连，另一端与发光二极管Dl的正极相连；发光 二极管Dl的负级与电源地相连；555时基集成器件U2的6脚与电阻R3的一端、电容C3的 一端相连；电阻R3的另一端与电源地相连；电容C3的另一端与单刀双置按钮Sl的公共端 相连；单刀双置按钮Sl的一端与电源地相连，另一端与电源正极相连；555时基集成器件 U2的7脚与保护推动电路(5)的相连。
6. 根据权利要求5所述的一种过流保护电路，其特征在于所述的保护推动电路(5)由 继电器K和电阻R5组成，555时基集成器件U2的7脚与继电器K的控制端的一端相连；电 阻R5的一端与继电器K的控制端的另一端相连，另一端与电源正极相连；继电器K的输出 常闭端的一端和另一端分别接入保护的器件或设备流过的电流路径。
全文摘要
本发明公开了一种过流保护电路装置。它包括电流检测电路、电压阈值判别电路、延迟电路、触发和恢复电路，和保护推动电路；电流检测电路与电压阈值判别电路相连；电压阈值判别电路与延迟电路相连；延迟电路与触发和恢复电路相连；触发和恢复电路与保护推动电路相连；保护推动电路与保护的器件或设备连接。本发明可以在实际工作中，能够避免由于工作电路的干扰尤其电流的尖峰干扰，或是设备瞬间启动引起瞬间电流尖峰等原因引起的保护电路误动作，本发明作用过程方便、安全、可靠，在有电流尖峰干扰和设备瞬间启动时能保证设备正常工作。
文档编号H02H3/093GK101309004SQ20081006486
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者华 王 申请人:哈尔滨工业大学