一种基于忆阻器的截流型过电流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及保护电路领域，特别涉及一种基于忆阻器的截流型过电流保护电路。
【背景技术】
[0002] 忆阻器由华裔科学家蔡少棠于1971年提出的一种具有记忆功能的电路元件。根 据电荷、电流、电压和磁通量之间的关系，蔡少棠教授推断在电阻、电容和电感器之外，应该 还有第四种电路元件，描述电荷与磁通量之间的关系，他称之为忆阻器。忆阻器的显著电路 特性就是它的电阻会随着通过的电流量而改变，而且就算电流停止了，其电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到反向的电流它才会被推回去。本设计引用了包伯成等人发表的"荷 控忆阻器等效电路分析模型及其电路特性研宄"这篇论文里设计的荷控忆阻器的模型。
[0003] 截流型保护电路是对限流型保护电路的一种改进。相比于限流型保护电路只能将 调整管发射极电流限制在某一数值，截流型保护电路能使调整管发射极电流较快的减小到 较小的数值，从而对调整管实现更好的保护。
[0004] 基于公另
，其中K的取值范围为0~1，传统的截流型保护 电路减小的电流值并不大，这样便有可能因为一些干扰使得保护后的电流再次超出其最大 电流值，从而破坏了主电路。
[0005] 另外传统的截流型保护电路的响应时间也是相对于限流型而言，比较快。但是对 于我提出的基于忆阻器的保护电路，其响应速度并不显得快。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于忆阻器的截流型过 电流保护电路。
[0007] 本发明的目的通过以下的技术方案实现：
[0008] 一种基于忆阻器的截流型过电流保护电路，用忆阻器替代传统截流型保护电路的 接地端分压电阻，从而更快速的提高保护电路三极管的基极电压，其中忆阻器作为一个二 端元件，一端接到三极管基极上，另一端接地。
[0009] 所述的传统截流型保护电路的具体构造为：电压源正端接三极管Q1的集电极，三 极管Q1的发射极与电阻R2,电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端与R1的一端相连；电 阻R1的另一端与三极管Q2的发射极相连，并接输出电压的正极；输出电压的负极接地；电 阻R2的另一端与R3的一端、三极管Q2的基极相连；三极管Q1的基极与三极管Q2的集电 极，电流源的正极相连；电压源的负极，电流源的负极，电阻R3的另一端接地；传统截流型 保护电路的接地端分压电阻为电阻R3。
[0010] 所述的基于忆阻器的截流型过电流保护电路具体构造为：电压源正端接三极管 Q1的集电极，三极管Q1的发射极与电阻R2,电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端与R1 的一端相连；电阻R1的另一端与三极管Q2的发射极相连，并接输出电压的正极；输出电压 的负极接地；电阻R2的另一端与电阻R5、R4、R8的一端，三极管Q2的基极，运算放大器U10 的正极输入端相连；三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极，电流源的正极相连；电压源的 负极，电流源的负极；电阻R4的另一端与电容C1的一端接地；电容C1的另一端与运算放 大器U10的负极输入端相连；运算放大器U10的输出端与运算放大器U12的负极输入端，电 阻R7的一端相连；运算放大器U12的正极输入端接地；运算放大器U12的输出端与电阻R7 的另一端，乘法器A2的两个输入端相连；乘法器A2的输出端与乘法器A3的Y输入端相连； 电阻R5的另一端与运算放大器U11的负极输入端，电阻R6的一端相连；运算放大器U11的 正极输入端接地；运算放大器U11的输出端与电阻R6的另一端接乘法器A3的X输入端；乘 法器A3的输出端与电阻R10的一端相连；电阻R10的另一端与电阻R11、电阻R12的一端， 运算放大器U14的负极输入端相连；运算放大器U14的正极端接地；运算放大器U14的输出 端与电阻R12的另一端相连；电阻R11的另一端与运算放大器U13的输出端，电阻R9的一 端相连，电阻R9的另一端与电阻R8的另一端，运算放大器U13的负极输入端相连；运算放 大器U13的正极输入端接地。
[0011] 本发明的忆阻器工作过程为：
[0012] 本电路忆阻器部分的信号电流由三个电路端口进入，分别为ip "和i 3。h经过 电流传输器U10模块，得到电荷的函数4 ，经过运算放大器U12,将电流转换成电 尺4( | 压，即& = 其经过乘'法器A2得到q(t)的平方，其输出电压力
i2经过U11运放后得到电压v。= R 6i2与v b相乘，得到
"经 过U13转换成电压ve= R9i3, ￥(1与v e相加，得到最后的输出电压。因为运放U11与 U13的输入电阻相同，所以其输入电流相同，8卩i2= i3= i。所以其最终输出电压为
囟便是忆阻器的伏安关系式。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0014] 1、本发明比传统型，能有更高的阀值，从而降低电路的灵敏度，防止了电路的误触 发。
[0015] 2、本发明相比传统型，当保护电路被触发时，能降低更多的电流，有效的抑制了干 扰对电路造成的影响。
[0016] 3、由于忆阻器的阻值能随流过的电流增大而增大，这样保护管Q2基极的触发电 压是呈加速度增大，而传统型保护管Q2的基极是呈线性增大，所以忆阻器的响应时间会比 传统型的保护电路的响应时间更快。
【附图说明】
[0017] 图1为一种基于忆阻器的截流型过电流保护电路的电路图；
[0018] 图2为传统截流型过电流保护电路正常运行时的电路图；
[0019] 图3为传统截流型过电流保护电路过流保护时的电路图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0021] 如图1，传统截流型保护电路的具体构造为：电压源正端接三极管Q1的集电极，三 极管Q1的发射极与电阻R2,电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端与R1的一端相连；电 阻R1的另