CN102013658B - 过流保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种过流保护电路，包括一PNP型三极管、一具有导通电压的导通元件、一具有线圈及常闭开关的继电器及第一至第五电阻，第一电阻连接在一电压输入端与所述常闭开关的第一端之间，所述常闭开关的第二端连接至一电压输出端，所述PNP型三极管的发射极连接至所述电压输入端，所述PNP型三极管的集电极依次通过第二电阻及所述线圈接地，所述第三至第五电阻组成的串联电路连接在所述常闭开关的第一端与地之间，所述PNP型三极管的基极连接至第三电阻与第四电阻之间的节点上，所述导通元件的第一端连接至所述常闭开关的第一端，所述导通元件的第二端连接至第四电阻与第五电阻之间的节点上。所述过流保护电路可有效进行过电流保护。

Description

过流保护电路
技术领域
本发明涉及一种过流保护电路。
背景技术
大部分电子设备都具有额定电流，工作时为保证不超过额定电流，通常在供电线路上设置保险丝，以防止电流过大而造成电子设备烧毁。但普通的保险丝电流反应较迟钝，保护作用不灵敏，且保险丝断开后需要用户手动换上新的保险丝才能使电子设备重新工作，十分麻烦。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种灵敏度较高且可自动重新上电的过流保护电路。
一种过流保护电路，连接与一电子设备的电压输入端与电压输出端之间，所述过流保护电路包括一PNP型三极管、一具有导通电压的导通元件、一继电器及第一至第五电阻，所述继电器包括一线圈及一常闭开关，所述第一电阻连接在所述电压输入端与所述常闭开关的第一端之间，所述常闭开关的第二端连接至所述电压输出端，所述PNP型三极管的发射极连接至所述电压输入端，所述PNP型三极管的集电极依次通过所述第二电阻及所述线圈接地，所述第三至第五电阻组成的串联电路连接在所述常闭开关的第一端与地之间，所述PNP型三极管的基极连接至所述第三电阻与第四电阻之间的节点上，所述导通元件的第一端连接至所述常闭开关的第一端，所述导通元件的第二端连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上。
上述过流保护电路可在所述电子设备的电压输入端与电压输出端之间的电流大于额定电流时控制所述PNP型三极管导通，此时所述线圈上电，进而控制所述常闭开关断开，从而有效保护电子设备。反之，当电子设备的电流又重新回到了额定电流以下时，所述三极管不会被导通，所述电子设备又重新正常的工作了，非常灵敏，也不需用户手动操作恢复电子设备的供电，十分方便。
附图说明
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
图1为本发明过流保护电路第一较佳实施方式的电路图。
图2为本发明过流保护电路第二较佳实施方式的电路图。
图3为本发明过流保护电路第三较佳实施方式的电路图。
图4为本发明过流保护电路第四较佳实施方式的电路图。
具体实施方式
请参照图1，本发明过流保护电路的第一较佳实施方式100设于一电压输入端Vin与一电压输出端Vout之间，以防止所述电压输入端Vin与所述电压输出端Vout之间的电流过大。所述过流保护电路的第一较佳实施方式100包括一PNP型三极管Q1、一发光二极管D、一二极管D1、一继电器J及五个电阻R1-R5，所述继电器J包括一线圈L及常闭开关K1，所述线圈L上电后控制所述常闭开关K断开。
其中，所述电阻R1连接在所述电压输入端Vin与所述常闭开关K的第一端之间，所述常闭开关K的第二端连接至所述电压输出端Vout，所述三极管Q1的发射极连接至所述电压输入端Vin，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R2连接至所述发光二极管D的阳极，所述发光二极管D的阴极通过所述线圈L接地。所述电阻R3-R5组成的串联电路连接在所述常闭开关K的第一端与地之间，电阻R1与R3的节点记为A。所述三极管Q1的基极连接至所述电阻R3与电阻R4之间的节点B上。所述二极管D1的阳极连接至所述常闭开关K的第一端，阴极连接至所述电阻R4与电阻R5之间的节点C上。
设所述电压输入端Vin的电压为Vin，所述二极管D1的正向导通电压为Vd1，所述三极管Q1的发射极与基极之间的导通电压为Vq1，所述电压输入端Vin与所述电压输出端Vout之间的电流为Iout，则节点A点的电压Va＝Vin-R1*Iout，节点C的电压Vc＝Va-Vd1＝Vin-R1*Iout-Vd1，节点B的电压Vb＝Vc+Vd1*R4/(R3+R4)＝Vin-R1*Iout-Vd1+Vd1*R4/(R3+R4)，所述三极管Q1的发射极与基极的电压差
Veb＝Vin-Vb＝Vin-[Vin-R1*Iout-Vd1+Vd1*R4/(R3+R4)]＝R1*Iout+Vd1-Vd1*R4/(R3+R4)(1)
在公式(1)中，在上述电路中的元件都确定后，易知Vd1-Vd1*R4/(R3+R4)为定值，则所述三极管Q1的发射极与基极的电压差Veb随所述电流Iout的增大而增大，当所述电压差Veb增大至所述三极管Q1的导通电压Vq1时，所述三极管Q1导通，所述发光二极管D发光，同时所述线圈L上电，进而控制所述常闭开关K断开，所述电压输出端Vout不输出电压。
实际应用时，根据实际的额定电流来设定电路中各个元件的参数，以满足所述三极管Q1导通时的电流Iout等于所述额定电流，故当所述过流保护电路的第一较佳实施方式100连接在一电子设备的供电电路中时，当电子设备的电流超过设定的额定电流时，所述三极管Q1导通，所述发光二极管D发光以提醒用户电流过大，同时所述线圈L上电，进而控制所述常闭开关K断开，所述电压输出端Vout不输出电压，从而有效保护电子设备。反之，当电子设备的电流又重新回到了额定电流以下时，所述三极管Q1不能被导通，所述发光二极管D不发光，同时所述线圈L不会控制所述常闭开关K断开，所述常闭开关K恢复到常闭的状态，所述电子设备又重新正常的工作了，非常灵敏，也不需用户手动操作恢复电子设备的供电，十分方便。
请参照图2，本发明过流保护电路的第二较佳实施方式200与第一较佳实施方式100的区别仅在于：所述二极管D1被替换成了一NPN型三极管Q2，所述三极管Q2的基极连接至所述常闭开关K的第一端及所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极连接至所述电阻R4与电阻R5之间的节点C上。同时，所述发光二极管D被替换成了同样可以起到警示作用的蜂鸣器S，所述蜂鸣器S连接在所述电阻R2与所述线圈L之间。所述过流保护电路的第二较佳实施方式200与第一较佳实施方式100的工作原理基本相同，故此处不再赘述。
请参照图3，本发明过流保护电路的第三较佳实施方式300与第一较佳实施方式100的区别仅在于：在第三较佳实施方式300中增加了一个二极管D2，所述二极管D2的阳极连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D2的阴极连接至所述电阻R4与电阻R5之间的节点C上。所述过流保护电路的第三较佳实施方式200与第一较佳实施方式100的工作原理基本相同，故此处不再赘述。
请参照图4，本发明过流保护电路的第四较佳实施方式400与第一较佳实施方式100的区别仅在于：在第四较佳实施方式400中增加了一个NPN型三极管Q2，所述三极管Q2的基极连接至所述二极管D1的阴极及所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极连接至所述电阻R4与电阻R5之间的节点C上。所述过流保护电路的第四较佳实施方式400与第一较佳实施方式100的工作原理基本相同，故此处不再赘述。
上述四个实施方式中的二极管D1、二极管D2、三极管Q2可根据需要相应的增加或减少，以满足实际中设定额定电流时对参数选取的需要，也可设置其他具有导通电压的导通元件代替，不局限于上述四个实施方式。所述发光二极管D及蜂鸣器S也可以根据需要选取其他具有警示功能的报警元件，其他实施方式中，所述报警元件也可删除。

Claims (7)

1.一种过流保护电路，连接于一电子设备的电压输入端与电压输出端之间，所述过流保护电路包括一PNP型三极管、一具有导通电压的导通元件、一继电器及第一至第五电阻，所述继电器包括一线圈及一常闭开关，所述第一电阻连接在所述电压输入端与所述常闭开关的第一端之间，所述常闭开关的第二端连接至所述电压输出端，所述PNP型三极管的发射极连接至所述电压输入端，所述PNP三极管的集电极依次通过所述第二电阻及所述线圈接地，所述第三至第五电阻组成的串联电路连接在所述常闭开关的第一端与地之间，所述PNP型三极管的基极连接至所述第三电阻与第四电阻之间的节点上，所述导通元件的第一端连接至所述常闭开关的第一端，所述导通元件的第二端连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上，所述常闭开关的第一端与所述第四电阻与第五电阻之间节点之间的电压差等于所述导通元件的导通电压。
2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述过流保护电路还包括一报警元件，所述报警元件串联在所述第二电阻与所述线圈之间。
3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于：所述报警元件为发光二极管或蜂鸣器。
4.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述导通元件包括一二极管，所述二极管的阳极连接至所述常闭开关的第一端，所述二极管的阴极连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上。
5.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述导通元件包括一NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极连接至所述常闭开关的第一端及所述NPN型三极管的集电极，所述NPN型三极管的发射极连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上。
6.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述导通元件包括一第一二极管及一第二二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述常闭开关的第一端，所述第一二极管的阴极连接至所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上。
7.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述导通元件包括一二极管及一NPN型三极管，所述二极管的阳极连接至所述常闭开关的第一端，所述二极管的阴极连接至所述NPN型三极管的基极及所述NPN型三极管的集电极，所述NPN型三极管的发射极连接至所述第四电阻与第五电阻之间的节点上。
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