CN102064516A - 过流保护延时启动电路 - Google Patents

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Abstract

一种过流保护延时启动电路，其包括：具有与电子设备相连接的第一端、通过一分压电阻接地的第二端及控制端的开关元件；与开关元件的第二端连接的电压侦测电路，其在开关元件断开后产生放电电压；连接电压侦测电路与RC放电电路的脉冲产生电路，其内预设有第一参考电压，并将电压侦测电路的放电电压与第一参考电压比较，当放电电压低于第一参考电压时，形成一脉冲对RC放电电路充电；当充电完成后RC放电电路产生放电电压；连接RC放电电路与控制端的比较电路，其内预设有第二参考电压，当RC放电电路的放电电压小于第二参考电压时控制开关元件开启。通过在RC放电电路的放电电压小于第二参考电压后再启动开关元件，从而实现电路延时后导通。

Description

过流保护延时启动电路
技术领域
本发明涉及一种电路设计技术，尤其涉及一种过流保护延时启动电路。
背景技术
目前电子设备之发展速度非常迅猛，如计算机，手机及游戏机等，并且为了防止因电流过大对电子设备造成损坏，在电子设备的电路中都包括过流保护电路对流经电子设备的电流进行检测，当电流过大后自动断开电路，以实现对电子设备的过流保护。
然而，传统的过流保护电路虽然能实现在电流过大时自动断开，但是当电流恢复到正常范围内时，所述过流保护电路因为电路断开后却不能重新自动导通，从而使得整个电子设备只要经过一次过流后就不得不重新更换过流保护电路。另外，现在有些电子设备系统采用电源比较芯片进行过流后的重新启动，即当电源比较芯片检测到电子设备系统内部的电流稳定后，重新复位工作。但是这种电源比较芯片内部所需之组件比较多，价格比较昂贵，大大增加了电子设备之成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能在过流保护断开后自动重启的过流保护延时启动电路。
一种过流保护延时启动电路，其包括开关元件、分压电阻、电压侦测电路、脉冲产生电路、RC放电电路及比较电路；所述开关元件包括与一电子设备相连接的第一端、通过分压电阻接地的第二端及用于控制第一端和第二端通断的控制端；电压侦测电路与开关元件的第二端连接，并在开关元件断开时产生放电电压；所述脉冲产生电路连接于电压侦测电路与RC放电电路之间，脉冲产生电路内预设有一第一参考电压，并将电压侦测电路的放电电压与第一参考电压进行比较，当放电电压低于第一参考电压时，形成一脉冲对所述RC放电电路进行充电，当脉冲对所述RC放电电路充电完成后，RC放电电路产生放电电压；所述比较电路连接于RC放电电路与控制端之间，所述比较电路内预设有一第二参考电压，将该RC放电电路的放电电压与第二参考电压进行比较，当放电电压小于第二参考电压时控制开关元件重新开启。
相较于已知技术，本发明提供的过流保护延时启动电路的电压侦测电路通过在电路断开时产生放电电压，所述放电电压形成脉冲对RC放电电路进行充电，当脉冲消失后，RC放电电路开始放电，当RC放电电路的放电电压小于一预设的第二参考电压后，再次控制开关元件的重新开启。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的过流保护延时启动电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施方式提供的一种过流保护延时启动电路100，其用于对电子设备200提供过流保护，并在因电流过大而断开后延时一段时间再重新启动。所述电子设备200包括与一电源端Vcc相连接的输入端及输出端。本实施方式中，所述电子设备200为一风扇。所述过流保护延时启动电路100包括开关元件K1、分压电阻Rf、电压侦测电路10、脉冲产生电路20、RC放电电路30、比较电路40及强制启动电路50。
所述开关元件K1包括第一端、第二端及用于控制第一端和第二端通断的控制端。所述第一端与电子设备200的输出端相连接，所述第二端通过分压电阻Rf接地。本实施方式中，所述开关元件K1为一N沟道MOS管，所述第一端为漏极d，所述第二端为源极s，所述控制端为栅极g。
所述电压侦测电路10包括放大器Q、第一电容C1及第一电阻R1。所述放大器Q包括与开关元件K1的第二端相连接的正向输入端，接地的负向输入端及输出端。所述第一电容C1的一端与放大器Q的输出端相连接，另一端接地。所述第一电阻R1的一端与放大器Q的输出端相连接，另一端接地。
所述脉冲产生电路20包括第一比较器A1、第二比较器A2、第二电阻R2、第三电阻R3及第一三极管K2。所述第一比较器A1包括与放大器Q的输出端相连接的正向输入端，负向输入端及输出端。所述第二比较器A2包括与第一比较器A1的输出端相连接的正向输入端，与一第一参考电压Vref1相连接的负向输入端及输出端；所述第一参考电压Vref1由电源端Vcc提供。所述第二电阻R2一端与第二比较器A2的负向输入端相连接，另一端与第一比较器A1的负向输入端相连接。所述第三电阻R3的一端与第一比较器A1的负向输入端相连接。所述第一三极管K2包括与第三电阻R3的另一端相连接集电极，接地的发射极及与第一比较器A1相连接的基极。本实施方式中，所述第一三极管K2为NPN型三极管。
所述RC放电电路30包括第二电容C2及第四电阻R4。所述所述第二电容C2的一端与第二比较器A2的输出端相连接，另一端接地。所述第四电阻R4的一端与第二比较器A2的输出端相连接，另一端接地。
所述比较电路40为第三比较器A3。所述第三比较器A3包括与第二比较器A2的输出端相连接的负向输出端，与一第二参考电压Vref2相连接的正向输入端及与开关元件K1的控制端相连接的输出端；所述第二参考电压Vref2由电源端Vcc提供。
所述强制启动电路50包括手动开关S、第三电容C3、第五电阻R5、第六电阻R6及第二三极管K3；所述手动开关S的一端与所述电源端Vcc相连接，手动开关S的另一端与第三电容C3的一端相连接，第三电容C3的另一端接地；所述第五电阻R5的一端连接于手动开关S和第三电容C3之间，另一端与第六电阻R6的一端相连接，第六电阻R6的另一端接地；所述第二三极管K3包括一连接于第五电阻R5和第六电阻R6之间的基极b，接地的发射极e及连接于第四电阻R4和比较器A3的负向输入端之间的集电极c。本实施方式中，所述第二三极管K3为NPN型三极管。
在所述电子设备200正常的使用过程中，所述放大器Q的正向输入端采集分压电阻Rf的分压电压，并将放大后的分压电压输出至第一比较器A1的正向输入端。所述第一比较器A1将放大后的分压电压与第一参考电压Vref1进行比较，当放大后的分压电压小于第一参考电压Vref1时，表明电子设备200中的电流没有过高，第一比较器A1的输出端输出一低电平至第二比较器A2的正向输入端。本实施方式中，所述第一参考电压Vref1小于第一比较器A1输出的高电平而大于其低电平。由于第二比较器A2的正向输入端的低电平小于第一参考电压Vref1，则第二比较器A2的输出端输出一低电平至第三比较器A3。本实施方式中，所述第二参考电压Vref2大于第二比较器A2的低电平而小于其高电平。由于第三比较器A3的负向输入端的低电平小于第二参考电压Vref2，则第三比较器A3输出一高电平至开关元件K1的控制端，从而使开关元件K1导通以保证电子设备200的正常工作。
当放大器Q放大后的分压电压大于第一参考电压Vref1时，表明流经电子设备200的电流过高，则第一比较器A1的输出端输出一高电平至第二比较器A2的正向输入端，由于第二比较器A2的正向输入端的高电平大于第一参考电压Vref1，则第二比较器A2的输出端输出高电平，由于第三比较器A3的负向输入端的高电平大于第二考电压Vref2，则第三比较器A3的输出端输出低电平至开关元件K1的控制端，使开关元件K1的第一端与第二端断开，从而实现对电子设备200的过流保护。
当开关元件K1断开后，所述第一电容C1与第一电阻R1组成RC放电电路立即放电，在初始的放电过程中，由于第一电容C1的放电电压大于第一参考电压Vref1，从而使得第一比较器A1的输出端输出一高电平，同时第二比较器A2的输出端也输出高电平。当第一比较器A1的输出端输出高电平时，使得第一三极管K2导通，从而使得连接于第一比较器A1的负向输入端的电压为[R3/(R3+R2)]*Vref1。在第一电容C1与第一电阻R1的放电过程中，当其放电电压小于[R3/(R3+R2)]*Vref1时，第一比较器A1的输出端输出低电平，同时第二比较器A2的输出端也输出低电平，从而在第二比较器A2的输出端形成一脉冲，在所述脉冲的作用下，实现对RC放电电路30的充电。在脉冲对RC放电电路30的充电完成后，所述第二电容C2立即放电，在初始的放电过程中，由于第二电容C2放电电压高于第二参考电压Vref2，第三比较器A3的输出端输出一低电平使开关元件K1保持断开，当放电电压在放电过程中低于第二参考电压Vref2时，第三比较器A3的输出端输出一高电平使开关元件K1导通，从而实现对电子设备200的再次启动。
当电子设备200因过流保护将开关元件K1断开后，使用者可以闭合手动开关S，电源电源端Vcc的电压使得第二三极管K3导通，则第三比较器A3的负向输入端接地，从而使第三比较器A3的输出端输出高电平使开关元件K1导通，实现对电子设备200的再次启动。
本发明提供的过流保护延时启动电路的电压侦测电路通过在电路断开时产生放电电压，所述放电电压形成脉冲对RC放电电路进行充电，当脉冲消失后，RC放电电路开始放电，当RC放电电路的放电电压小于一预设的第二参考电压后，再次控制开关元件的重新开启。
虽然本发明已以较佳实施方式披露如上，但是，其并非用以限定本发明，另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化等。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种过流保护延时启动电路，其包括开关元件、分压电阻、电压侦测电路、脉冲产生电路、RC放电电路及比较电路；所述开关元件包括与一电子设备相连接的第一端、通过分压电阻接地的第二端及用于控制第一端和第二端通断的控制端；电压侦测电路与开关元件的第二端连接，并在开关元件断开时产生放电电压；所述脉冲产生电路连接于电压侦测电路与RC放电电路之间，脉冲产生电路内预设有一第一参考电压，并将电压侦测电路的放电电压与第一参考电压进行比较，当放电电压低于第一参考电压时，形成一脉冲对所述RC放电电路进行充电；当脉冲对所述RC放电电路充电完成后，RC放电电路产生放电电压；所述比较电路连接于RC放电电路与控制端之间，所述比较电路内预设有一第二参考电压，将该RC放电电路的放电电压与第二参考电压进行比较，当放电电压小于第二参考电压时控制开关元件重新开启。
2.如权利要求1所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述开关元件为N沟道的MOS管，其第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。
3.如权利要求1所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述电压侦测电路包括放大器、第一电容及第一电阻；所述放大器包括与开关元件的第二端相连接的正向输入端，接地的负向输入端及一输出端；所述第一电容一端与放大器的输出端相连接，另一端接地；所述第一电阻的一端与放大器的输出端相连接，另一端接地。
4.如权利要求3所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述脉冲产生电路包括第一比较器、第二比较器、第二电阻、第三电阻及第一三极管；所述第一比较器包括与放大器的输出端相连接的正向输入端，负向输入端及输出端；所述第二比较器包括与第一比较器的输出端相连接的正向输入端，与一第一参考电压相连接的负向输入端及输出端；所述第二电阻一端与第二比较器的负向输入端相连接，另一端与第一比较器的负向输入端相连接；所述第三电阻的一端与第一比较器的负向输入端相连接；所述第一三极管包括与第三电阻的另一端相连接集电极，接地的发射极及与第一比较器相连接的基极。
5.如权利要求4所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述RC放电电路包括第二电容及第四电阻；所述第二电容的一端与第二比较器的输出端相连接，另一端接地；所述第四电阻的一端与第二比较器的输出端相连接，另一端接地。
6.如权利要求5所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述比较电路为第三比较器，所述第三比较器包括与第二比较器的输出端相连接的负向输出端，与一第二参考电压相连接的正向输入端及与开关元件的控制端相连接的输出端。
7.如权利要求1所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述过流保护延时启动电路还包括强制启动电路，所述强制启动电路包括手动开关、第三电容、第五电阻、第六电阻及第二三极管；所述手动开关的一端与一电源端相连接，手动开关的另一端与第三电容的一端相连接，第三电容的另一端接地；所述第五电阻的一端连接于手动开关和第三电容之间，另一端与第六电阻的一端相连接，第六电阻的另一端接地；所述第二极管包括包括一连接于第五电阻和第六电阻之间的基极，接地的发射极及连接于RC放电电路与比较电路之间的集电极。
8.如权利要求1所述的过流保护延时启动电路，其特征在于，所述电子设备为一风扇，所述风扇的一端与一电源端相连接，另一端与开关元件的第一端相连接
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