一种开关电源直流电路中过流保护电路及方法与流程

本发明涉及电力电子器件领域，特别涉及一种开关电源直流电路中过流保护电路及其使用方法。

背景技术：

1、开关模式电源(switch mode power supply，简称smps)，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)，而输出多半是需要直流电源的设备；开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、led照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，led灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，led灯带，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。

2、在钢铁领域中为工控设备、仪表仪器、工业自动化设备等供电，其供电输出的稳定性直接影响钢铁领域设备运行的可靠性。开关电源输出的直流电与负载连接从而实现对负载的供电。在钢铁领域，开关电源输出直流电为各系统负载供电。为了保证其工作的可靠，避免出现过流等故障来造成设备的损坏，会设置有对应的电子保险电路，用于实现保护。

3、过流电子保险电路一般采用ptc热敏电阻来实现保护功能，如图1所示，由ptc热敏电阻组成的电子保险在开关电源直流电路中的主要作用是对开关电源内部直流电路进行过电流保护，电子保险在开关电源直流电路中作为回路保险其工作状态和开关电源整流后输出的直流电路系统串联，交流市电的开关电源模块交流回路的通、断状态由串联在整流回路前一级交流电路中的机械触点式开关完成，通、断交流电路都取决于这个机械开关。

4、因为前一级交流电路中的机械开关在通、断交流电源过程中会产生操作过电压并通过整流回路输出到直流回路，又经ptc热敏电阻组成的电子保险输入下一级电路回路，因此开关电源系统中所有lc电路都会产生谐振，而谐振严重时就会损坏系统电子元件，当直流电路系统发生过电流故障时，电子保险阻值上升断开电路，电子保险断开后没有电流可以起到过流保护的作用，但是在没有消除故障的情况下，由于断开了直流回路，热敏电阻的温度逐渐下降直至电子保险阻值下降并恢复电路导通，由于故障后还没有恢复或维修完成，而温度的快速下降到再次导通时间较短，再次导通之前若没有及时断开整个系统的连接，则会进一步扩大电路内部系统故障，影响范围波及整个电路系统，会造成极大事故，对安全生产构成严重隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种开关电源直流电路中过流保护电路及其使用控制方法，解决现有技术电子保险热敏电阻自恢复造成的安全隐患，引入恢复受控电子保险实现更加可靠的故障恢复方式。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种开关电源直流电路中过流保护电路，包括开关电源交流转直流部分、热敏电阻rt，所述开关电源交流转直流部分经热敏电阻rt后与负载连接，用于对负载供电；所述电路还包括：可控硅vt、控制电路，其中所述可控硅串接在开关电源交流转直流部分和负载之间的回路中；

3、所述可控硅的控制端g与控制电路连接；所述控制电路用于输出控制信号至可控硅的控制端g。

4、所述控制电路根据启动信号来输出控制信号至可控硅vt的控制端g以实现对可控硅导通的控制。

5、所述控制电路包括npn型三极管q1、pnp型三极管q2以及电阻r1、r2；

6、开关电源交流转直流部分的输出端经过串联的电阻r1、开关sb后连接至三极管q1的基极b；三极管q1的发射极e接地；三极管q1的集电极c连接至三极管q2的基极；

7、三极管q2的集电极c经电阻r2连接至可控硅与开关电源交流转直流部分之间的回路上；所述三极管q2的发射机e连接至可控硅vt的控制端g。

8、所述保护电路还包括状态提醒电路，其并联在可控硅vt两端，用于基于可控硅vt的导通状态来控制状态提醒电路发出提醒信号。

9、所述状态提醒电路包括电阻r3和发光二极管led，所述电阻r3和发光二极管led串联后并联设置在可控硅vt的两端。

10、所述的开关sb包括机械手动按钮s1，用于现场手动控制开关sb闭合或断开。

11、所述开关sb还包括电控开关s2，所述电控开关受控于远程dcs的控制信号。

12、所述电控开关s2并联设置在机械师手动按钮s1两端。

13、一种开关电源直流电路中过流保护电路的使用方法，包括：

14、按照电路连接关系将过流保护电路设置在开关电源交流转直流部分与负载之间；

15、在检查开关电源对负载供电电路均正常情况下，控制开关sb先闭合设定时间后断开；观察发光二极管led是否正常点亮；若是，开关电源供电正常启动，否则判断开关电源供电启动异常，断开开关电源的开关；

16、在开关电源供电正常启动后，通过发光二极管led观察开关电源对负载供电回路是否异常，若led发光，则正常；否则判断供电异常，在供电异常后，对回路进行检修直至检修恢复正常后再次控制开关sb先闭合设定时间后断开恢复供电回复启动。

17、本发明的优点在于：供电回路在电流过流后自动断开实现过流的自动保护；过流保护再次启动需要人工本地或远程关闭开关sb才能恢复电路，避免了电路未完成维修前电路自动恢复造成的进一步缺陷；控制电路采用三极管q1、q2组合使用，仅起到启动作用，启动完成后再次操作不会影响电路工作，开关sb仅在启动瞬间有作用，后续不起作用且不参与电路的后续导通，不会产生功率消耗，避免了控制电路的误操作。

技术特征：

1.一种开关电源直流电路中过流保护电路，包括开关电源交流转直流部分、热敏电阻rt，所述开关电源交流转直流部分经热敏电阻rt后与负载连接，用于对负载供电；其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：所述控制电路根据启动信号来输出控制信号至可控硅vt的控制端g以实现对可控硅导通的控制。

3.如权利要求1所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：所述控制电路包括npn型三极管q1、pnp型三极管q2以及电阻r1、r2；

4.如权利要求1-3任一所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：

6.如权利要求3所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：

7.如权利要求3或6所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：

8.如权利要求7所述的一种开关电源直流电路中过流保护电路，其特征在于：

9.一种如权利要求1-8任一所述的开关电源直流电路中过流保护电路的使用方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种开关电源直流电路中过流保护电路及方法，其中电路包括开关电源交流转直流部分、热敏电阻RT，所述开关电源交流转直流部分经热敏电阻RT后与负载连接，用于对负载供电；所述电路还包括：可控硅VT、控制电路，其中所述可控硅串接在开关电源交流转直流部分和负载之间的回路中；所述可控硅的控制端G与控制电路连接；所述控制电路用于输出控制信号至可控硅的控制端G。本发明的优点在于：供电回路在电流过流后自动断开实现过流的自动保护；过流保护再次启动需要人工本地或远程关闭开关SB才能恢复电路，避免了电路未完成维修前电路自动恢复造成的进一步缺陷。

技术研发人员：张阳,王忠明,康勇,赖华新,涂斌,杨华,肖瑜,章强,梁云,张泽良,艾红勇,林新星,杨跳,周安平,金文剑,张琦,胡逸飞,胡译雯,王超,付刚,吴建华,陈庆星,周卫东,黄永忠
受保护的技术使用者：新余钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14