一种输出过流保护装置及供电装置的制作方法

本技术涉及电源领域，特别是涉及一种输出过流保护装置及供电装置。

背景技术：

1、在直流供电电源为负载供电时，负载出现短路等故障时可能导致直流供电电源与负载之间的输出线路上的电流过大，对直流供电电源造成冲击甚至发生损坏。为保证直流供电电源的安全需要对直流供电电源进行输出过流保护，相关技术中通常会在直流供电电源为负载供电的输出线路上串联电阻，但是这种方式对于电阻的阻值存在限制，例如当电阻的阻值过大时电阻两端的电压会比较大，一方面影响负载的电压，另一方面还会增加功耗；当电阻的阻值过小时容易受到直流供电电源的输出端高电压和大电流的影响。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种输出过流保护装置及供电装置，能够在保证直流供电电源免受大电流冲击的同时，减小对负载的电压的影响，降低功耗。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种输出过流保护装置，包括电流互感器、控制模块以及开关模块；

3、所述电流互感器的初级线圈的第一端与直流供电电源的输出端连接，所述初级线圈的第二端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端与负载的供电端连接；

4、所述电流互感器的次级线圈与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述开关模块的控制端连接，所述控制模块用于在所述次级线圈上存在大于预设电流值的感应电流时控制所述开关模块断开，使所述直流供电电源与所述负载之间的输出线路由导通变为断开。

5、优选的，还包括输出线路导通模块，用于在所述直流供电电源与所述负载之间的输出线路断开后控制所述开关模块闭合，使所述直流供电电源与所述负载之间的输出线路重新导通。

6、优选的，所述开关模块包括第一电阻及第一可控开关，所述控制模块包括感应电压转换模块及第一开关控制模块；

7、所述第一可控开关的第一端和第二端分别作为所述开关模块的第一端和第二端，所述第一电阻设置于所述第一可控开关的第一端与控制端之间；

8、所述感应电压转换模块用于将所述次级线圈上的感应电流转换为感应电压后输出至所述第一开关控制模块的输入端，所述第一开关控制模块用于在所述感应电压大于预设电压值时控制所述第一可控开关断开。

9、优选的，所述感应电压转换模块为与所述电流互感器的次级线圈并联的第五电阻。

10、优选的，所述感应电压转换模块还包括与所述第五电阻并联的第二电容。

11、优选的，所述第一开关控制模块包括第二可控开关和第二开关控制模块；

12、所述第二可控开关的控制端与所述第二开关控制模块的输出端连接，第一端与所述第一可控开关的控制端连接，第二端接地；

13、所述第二开关控制模块的输入端用于接收所述感应电压转换模块输出的感应电压，所述第二开关控制模块用于在所述感应电压大于所述预设电压值时控制所述第二可控开关断开，使所述第一可控开关断开。

14、优选的，所述第二开关控制模块为第三可控开关；

15、所述第三可控开关的控制端用于接收所述感应电压转换模块输出的感应电压，所述第三可控开关的第一端与电源连接的公共端作为所述第二开关控制模块的输出端与所述第二可控开关的控制端连接，所述第三可控开关的第二端接地；

16、所述第三可控开关用于在自身的控制端的电压大于自身的第二端的电压时导通，以便将所述第二可控开关的控制端的电压拉低使所述第二可控开关和所述第一可控开关均断开。

17、优选的，所述第二开关控制模块包括电压比较器、第二电阻和第三电阻；

18、所述电压比较器的反相输入端用于接收所述感应电压转换模块输出的感应电压，所述第二电阻与所述第三电阻串联后的电路的公共端与所述电压比较器的同相输入端连接，串联后的电路的两端分别连接电源和地；

19、所述电压比较器的输出端与所述第二可控开关的控制端连接，所述电压比较器用于在反相输入端的电压高于同相输入端的电压时输出低电平，使所述第二可控开关和所述第一可控开关均断开。

20、优选的，所述第一开关控制模块还包括分别设置于所述第二开关控制模块的输入端、所述第二可控开关的控制端以及所述第一可控开关的控制端的各个限流电阻。

21、优选的，所述输出线路导通模块包括第一电容和第四电阻；

22、所述第四电阻的第一端与电源连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接的公共端与所述第二可控开关的控制端连接，所述第一电容的第二端接地。

23、为解决上述技术问题本申请还提供了一种供电装置，包括上述任一输出过流保护装置，还包括与所述输出过流保护装置连接的直流供电电源。

24、本实用新型的有益效果在于提供了一种输出过流保护装置及供电装置，包括电流互感器、控制模块及开关模块。电流互感器的初级线圈与开关模块均设置于直流供电电源与负载之间的输出线路上，当直流供电电源与负载之间的输出线路出现过流时，电流互感器的初级线圈的电流会变化，使得电流互感器的次级线圈上产生感应电流。控制模块检测到电流互感器的次级线圈上存在大于预设电流值的感应电流时控制开关模块断开，因此直流供电电源与负载之间的输出线路也会断开，从而避免直流供电电源受到大电流冲击等。并且，由于电流互感器的初级线圈的等效电阻较小，因此能够减小对负载的电压的影响也即不影响直流供电电源的带负载能力，降低功耗。并且输出过流保护装置还具有响应速度快、感应电流与初级线圈侧的大电流以及高压信号隔离进而免受其影响的优点。

技术特征：

1.一种输出过流保护装置，其特征在于，包括电流互感器、控制模块以及开关模块；

2.如权利要求1所述的输出过流保护装置，其特征在于，还包括输出线路导通模块，用于在所述直流供电电源与所述负载之间的输出线路断开后控制所述开关模块闭合，使所述直流供电电源与所述负载之间的输出线路重新导通。

3.如权利要求2所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述开关模块包括第一电阻及第一可控开关，所述控制模块包括感应电压转换模块及第一开关控制模块；

4.如权利要求3所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述感应电压转换模块为与所述电流互感器的次级线圈并联的第五电阻。

5.如权利要求4所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述感应电压转换模块还包括与所述第五电阻并联的第二电容。

6.如权利要求3所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述第一开关控制模块包括第二可控开关和第二开关控制模块；

7.如权利要求6所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述第二开关控制模块为第三可控开关；

8.如权利要求6所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述第二开关控制模块包括电压比较器、第二电阻和第三电阻；

9.如权利要求6所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述第一开关控制模块还包括分别设置于所述第二开关控制模块的输入端、所述第二可控开关的控制端以及所述第一可控开关的控制端的各个限流电阻。

10.如权利要求6至9任一项所述的输出过流保护装置，其特征在于，所述输出线路导通模块包括第一电容和第四电阻；

11.一种供电装置，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的输出过流保护装置，还包括与所述输出过流保护装置连接的直流供电电源。

技术总结
本技术公开了一种输出过流保护装置及供电装置，涉及电源领域，包括电流互感器、控制模块及开关模块。电流互感器的初级线圈与开关模块均设置于直流供电电源与负载之间的输出线路上，当直流供电电源与负载之间的输出线路出现过流时，电流互感器的初级线圈的电流会变化，使得电流互感器的次级线圈上产生感应电流。控制模块检测到电流互感器的次级线圈上存在大于预设电流值的感应电流时控制开关模块断开，因此直流供电电源与负载之间的输出线路也会断开，从而避免直流供电电源受到大电流冲击等。由于电流互感器的初级线圈的等效电阻较小，因此能够减小对负载的电压的影响，不影响直流供电电源的带负载能力，降低功耗。

技术研发人员：张湘贤,罗帮
受保护的技术使用者：北京唐智科技发展有限公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/4/7