专利名称：过流保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电子电路领域，特别涉及到 一种过流保护电路。
背景技术：
随着科技的发展，电子设备应用越来越广泛和人民的生活息息相关。电子设备的稳定安全是我们日常生活和工作的正常进行的保障，备受关注。在电子设备或器件中，当电流大于某数值时，可能导致设备或器件的烧毁或无法正常工作，所以需要对这些设备或器件进行过流保护。在实际工作中，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有很大，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，而导致晶体管的烧毁，造成不必要的损失。还有在电源领域，尤其是高能量密度的锂电池和大功率电源领域，如果电源在过流的情况，没有保护的话，很容易造成爆炸及电源的损坏，这样造成的损失轻则器件损坏，重则出现人身安全的问题。所以，过流保护是有必要的，并且会越来越受重视。图l是现行的过流保护电路的原理图。如图l所示，现行的电流过流保护电路，包括比较器和三极管，将采集的表征流过器件或设备的电流大小的电压与基准电压比较，如果有过流的情况出现的话，比较器就会产生一个低电平，这时三极管断开，器件或设备的供电电路就关断。但是器件或设备在工作中或开启的瞬间会存在尖峰电流'的干扰，这种干扰不会对器件或设备有实质性的伤害，若此时进行过流保护就会使器件或设备无法正常启动或者对器件或设备的正常工作造成影响。
实用新型内容
有鉴于此，为了解决现有技术中过流保护电路存在误操作的问题而提出
一种过流保护电路。具体技术方案如下
一种过流保护电路，包括检测设备或器件电流的电流检测电路、恒压源、与电流检测电路、恒压源连接产生第一控制信号的第一电压比较电路、根据第一控制信号延时产生第二控制信号的延时比较电路和根据第二控制信号对设备或器件进行保护的保护执行电路。
本实用新型的过流保护电路在工作时，电流检测电路将设备或器件的电流转化为电压信号，第一电压比较电路将检测的电压信号与恒压源进行判断，产生第一控制信号，第一控制信号在延时比较电路中作延时处理产生第二控制信号，保护执行电路在第二控制信号的控制下对设备或器件进行保护。本实用新型的过流保护电路中引入了延时比较电路，解决了在尖峰电流存在时过流保护电路进行误操作问题。
图l是现有技术中的过流保护电路的原理图；图2是本实用新型实施例一的电路结构图；图3是本实用新型实施例二的电3各原理图；图4是本实用新型实施例三的电^各原理图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本实用新型提供一种过流保护电路，通过延时比较电路，消除了尖峰电流的干扰，保证了过流保护电路不会在有尖峰电流的情况下进行误操作。
图2是本实用新型实施例一的电路结构图。参照图2，提出本实用新型第一实施例的一种过流^:护电路，包括
电流检测电路100,用于检测设备或器件电流，并将其转化为相应的电压信号；
恒压源500、提供第一基准电压给第一电压比较电路200;第一电压比较电路200,与电流检测电路100和恒压源500连接，将采集的对应于设备或器件流过电流的电压和恒压源的电压进行比较产生第 一控制信
延时比较电路300，与第一电压比较电路200连接，根据第一控制信号延时产生第二控制信号；
保护执行电路400，与延时比较电路300和设备或器件的流过电流电路连接，根据第二控制信号对设备或器件进行保护。
本实施例所述过流保护电路通过延时比较电路，消除了尖峰电流的干扰，解决了过流保护电路会在有尖峰电流的情况下进行误操作的问题。
图3是本实用新型实施例二的电路原理图。参照图3，本实用新型第二实施例是基于第一实施例提出， 一种过流保护电路包括电流检测电路IOO、恒压源500、第一电压比较电路200、延时比较电路300和保护执行电路400。
电流;险测电路IOO,可以是电流互感器也可以是电流至电压转换器，输出端与电压比较电路的第一输入端相连接。本实施例中选取电流互感器作为本实施例的电流检测电路IOO。电流互感器100与设备或器件连接，检测流过设备或器件的电流，并将检测到的电流转化为电压。
恒压源500、与第一电压比较电路连接，提供第一基准电压给第一电压比
6较电路200;
第一电压比较电路200，包括第一比较器201、第五电阻R14、第六电阻R22和电源VDD。第一比较器201的第一输入端连接电流互感器100、第二输入端连接恒压源500，电源VDD连接第一比较器201的第三端，第一比较器201的第四端接地。第五电阻的两端分别连接在第一比较器201的第三端和第一比较器201的输出端。第一比较器201的输出端连接第六电阻R22的一端，第六电阻的另一端构成第一电压比较电路200的输出端。
延时比较电路300,包括电源VDD、第二比较电路310、第一开关器件320、第一电容330、第二电容340。
第一开关器件320,与第六电阻R22连接即第一电压比较电路200的输出端连接，接收第一控制信号，所述第一开关器件320具有三个连接端。
第一电容330并联在第一开关器件320的另外两端。所述第一电容330的一端与电源VDD和第二比较电路310的第一输入端相连接、另一端接地。
第二电容340与第一电容330并联；
所述第二比较电路310的第二输入端连接一基准电压。所述第二比较电路310的输出端与保护执行电路连接。
所述第二电压比较电路310包括第二比较器311、第七电阻R15、第八电阻R21、电源VDD。第二比较器311的第一输入端为第二电压比较电路310的第一输入端；第二比较器311的第二输入端为第二电压比较电路310的第二输入端；第二比较器311的第三端接电源VDD;第二比较器311的输出端连接第八电阻R21的一端，第八电阻R21的另一端为第二电压比较电路310的输出端。第七电阻R15连接在第二比较器311的第三端和第二比较器311的输出端。
本实施例中选择所述基准电压小于电源VDD。
所述基准电压可以由本实用新型的过流保护电路的外部恒压源提供，也可以由本实用新型的过流保护电聘^是供。
本实施例选择由本实用新型的过流保护电路提供。所述基准电压是由电压产生电路产生；所述电压产生电路包括由串联连接的第一电阻R25、第二电 阻R26串联电路，所述串联电路一端接电源VDD,另一端接地；第一电阻R25、 第二电阻R26的连接点与第二比较电路的第二输入端相连接，也就是所述连接 点与第二比较器311的第二输入端连接。由本实施例可知所述基准电压小于 电源VDD。所述第一电阻R25、第二电阻R26中至少有一个是可变电阻，这样 就可以改变基准电压值，提高了本实用新型的过流保护电路适用性。
本实施例中的过流保护电路中，所述第一电容330和第二电容340中至少 有一个为可变电容。第一电容330和/或第二电容340的容值发生变化会改变延 时比较电路300的延迟时间，就可以改变对尖峰电流识别。如果某大电流持续 的时间超过设定的延迟时间，本实用新型的过流保护电路就不会认为其是尖 峰电流，会进行过流保护操作。通过改变电容值大小就会使本实用新型的过 流保护电路适用更多的情况。提高了本实用新型的过流保护电路的适用性。
进一步，本实施例的延时比较电路300还包括二极管、第三电阻，所述电 源VDD经过第三电阻R16与第二电压比较电路310的第一输入端相连接；所述 第二电容340的一端接地，另一端接二极管的一端；所述二极管的另一端与第 一电容330非接地端连接；所述第二电压比较电路310的第一输入端还和二极 管与第二电容340的连接处连接。二极管具有单向导通的特性，可以阻止反向 电流或电压对延时比较电路300的影响。第三电阻R16可以防止电容放电时电 流过大而对电源VDD造成损坏。
保护执行电路400，包括第二开关器件401、继电器402。所述第二开关器 件401根据第二控制信号进行开关操作控制继电器402的工作，所述继电器402 的第 一控制端与恒压源连接、第二控制端与第二开关器件401的 一非控制端连 接；所述继电器的两个输出端接入保护的设备或器件流过电流的电流路径； 第二开关器件401的另一非控制端接地。
进一步，所述第一开关器件、第二开关器件可以相同也可以不同。所述 第一开关器件或第二开关器件选自MOS管、三极管、可控石圭中的一种。本实
8施例选择三极管作为第一、第二开关器件。
现在结合图3,描述本实施例的过流保护电路的工作原理。
电流互感器1004企测一电流并转化为电压V1,第一电压比较电路200将电 压V1和恒压源的电压V2进行比较，如果V1大于V2则认为此时电流为大电流， 并且输出作为第一控制信号的高电平。如果大电流持续的时间是tl,那么在tl 时间内，第一电压比较电路200持续输出高电平。
延时比较电路300中的作为第一开关器件的三极管Q1接收高电平信号，三 极管导通。三极管Q1导通之后，第一、第二电容开始放电，经过tl时间，其 电压值降为V3。也就是第二比较器311的第一输入端的输入的电压值为V3。第 二比较器311将V3与基准电压V4进行比较，如果V3小于V4时，第二比较器311 输出低电平。作为第二开关器件的三极管Q4接收低电平，所以三极管Q4截止， 继电器输入端没有电流流过，所以继电器的输出端的开关就断开，切断了电 源和所保护的设备或器件的之间的电连接。保证了设备或器件的正常工作。 如果电压V3经过第一、第二电容在tl时间的放电之后的值大于基准电压V4的 值，则认为这大电流为尖峰电流，过流保护电路不进行保护。本实用新型由 于第一电阻R25、第二电阻R26中至少有一个是可变电阻，通过改变可变电阻 的阻值就可以改变第二比较器输出翻转的时间既可以改变时间tl 。本实用新型 由于所述第一电容330和第二电容340中至少有一个为可变电容，通过改变电 容的容值就可以改变放电的时间，也即可以改变时间tl。提高了本实用新型的 适用性。
图4是本实用新型实施例三的电路原理图。参照图4，提出本实用新型第 三实施例，本实施例是基于第二实施例提出的。本实施例的一种过流保护电 路包括电流检测电路IOO、恒压源500、第一电压比较电路200、延时比较电路 300和保护执行电路400。本实施例的电流检测电路100包括霍尔电流传感器、 第三电容、第四电容，所述第三电容、第四电容组成并联电路，所述并联电 路的一端接地，另一端接霍尔电流传感器的输出端；所述霍尔电流传感器的输出端也与第一电压比较电路100的第一输入端连接。本实施例的过流保护电 路的其他部分的组成部件、部件的标号(附图标记)与图3中相同，所述过流 保护电路的连接关系如上一实施例所述，在此不再赘述。本实用新型用霍尔 电流传感器及电容作为电流检测电路，可以实现对激光电源这种大电源进行 过流保护。本实用新型的过流保护电路解决了由于干扰及元器件的不稳定造 成激光的核心部件脉冲氙灯经常因为过电流而损坏的问题，并且保护可靠迅 速，不会产生误动作。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专 利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程 变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型 的专利保护范围内。
权利要求1、一种过流保护电路，其特征在于，包括检测设备或器件电流的电流检测电路、恒压源、与电流检测电路、恒压源连接产生第一控制信号的第一电压比较电路、根据第一控制信号延时产生第二控制信号的延时比较电路和根据第二控制信号对设备或器件进行保护的保护执行电路。
2、 根据权利要求l所述的过流保护电路，其特征在于，所述电流检测电路为电流互感器或电流至电压转换器，输出端与电压比较电路的第一输入端相连4妻。
3、 根据权利要求l所述的过流保护电路，其特征在于，所述延时比较电路包括电源VDD;第二比较电路；接收第一控制信号的第一开关器件，所述第一开关器件具有三个连接端；并联在第一开关器件的另外两端的第一电容；与第一电容并联的第二电容；所述第一电容的一端与电源VDD和第二比较电路的第一输入端相连接、另一端接地；所述第二比较电路的第二输入端接一基准电压；所述第二比较电路的输出端与保护执行电路连接。
4、 根据权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述基准电压小于电源VDD。
5、 根据权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述基准电压是由电压产生电路产生；所述电压产生电路包括由串联连接的第一电阻、第二电阻串联电路，所述串联电路一端接电源VDD，另一端接地；第一电阻、第二电阻的连接点与第二比较电路的第二输入端相连接。
6、 根据权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于第一电阻和第二电阻中至少有一个为可变电阻。
7、 根据权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述延时比较电路还包括二极管、第三电阻，所述电源VDD经过第三电阻与第二电压比较电路的第一输入端相连接；所述第二电容的一端接地，另一端接二极管的一端；所述二极管的另一端与第一电容非接地端连接；所述第二电压比较电路的第一输入端还连接在二极管与第二电容的连接处。
8、 根据权利要求3至7其中任一项所述的过流保护电路，其特征在于所述第一电容和第二电容中至少有一个为可变电容。
9、 根据权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于所述电流检测电路包括霍尔电流传感器、第三电容、第四电容，所述第三电容、第四电容组成并联电路，所述并联电路的一端接地，另一端接霍尔电流传感器的输出端；所述霍尔电流传感器的输出端也与第 一 电压比较电路的第 一输入端连接。
10、 根据权利要求l所述的过流保护电路，其特征在于，所述保护执行电路包括根据第二控制信号进行开关操作的第二开关器件、继电器，所述继电器的第 一控制端与恒压源连接、第二控制端与第二开关器件的一非控制端连接；所述继电器的两个输出端接入保护的设备或器件流过电流的电流路径；第二开关器件的另一非控制端接地。
专利摘要本实用新型提供一种过流保护电路，包括检测设备或器件电流的电流检测电路、恒压源、与电流检测电路、恒压源连接产生第一控制信号的第一电压比较电路、根据第一控制信号延时产生第二控制信号的延时比较电路和根据第二控制信号对设备或器件进行保护的保护执行电路。本实用新型的过流保护电路在工作时，电流检测电路将设备或器件的电流转化为电压信号，第一电压比较电路将检测的电压信号与恒压源进行判断，产生第一控制信号，第一控制信号在延时比较电路中作延时处理产生第二控制信号，保护执行电路在第二控制信号的控制下对设备或器件进行保护。本实用新型的过流保护电路中引入了延时比较电路，解决了在尖峰电流存在时过流保护电路进行误操作问题。
文档编号H02H3/26GK201345530SQ20082023578
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者王忠坡 申请人:比亚迪股份有限公司