CN104037722A - 一种基于负载过流故障的安全电路 - Google Patents

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王俊峰
王英武
巩鹏虎
熊国兴
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Abstract

本发明涉及半导体集成电路，具体涉及一种基于负载过流故障的安全电路。为了解决现有的负载过流故障保护时的变换器功耗过大的问题，本发明通过输入电流采样端采到的电流信号，经第一电阻和第一电容滤波后，加到运算放大器的同相输入端，与运算放大器的反相输入端的稳压管提供的基准电压比较，当负载过流时，运算放大器的同相输入端采样电压高于反相输入端的基准电压，运算放大器输出高电平，经二极管、第二电阻、第二电容的限流和整流，再经第三电阻、第四电阻和三极管，或者经过第三电阻和MOS管，使得使能端或前级反馈端的电压被拉低，从而解决了过载故障关断功耗大的问题。

Description

一种基于负载过流故障的安全电路
技术领域
本发明涉及半导体集成电路，具体涉及一种基于负载过流故障的安全电路。
背景技术
目前电源实现负载过流故障的安全设计方法主要是输入电流采样负载过流故障的安全设计。
前级输入电流采样是一种输入过功率保护的方法。如图1所示的负载过流故障安全设计线路为比较常见的一种。它是通过采样主变压器的初级峰值电流信号来实现对PWM(脉冲宽度调制)控制器的输出控制。当正常工作时，输入线路中的电流不会超过限流点，即峰值电流检测信号小于1V，电流检测比较器输出低电平，故RS触发器不会受电流检测信号影响，故U1(或门)输出不会受影响，PWM输出正常。当过载时，峰值电流检测信号大于1V，电流检测比较器输出高电平，RS触发器被复位，U1输出高电平，N1导通，PWM(脉冲宽度调制)输出被拉低，Q1无法导通，导致整个线路处于关断状态。
该方法应用于UC1843系列控制器中，特点是结构简单，响应速度快。存在缺陷：Rs上的电压大于1V时才可以实现短路关断，然而取样电阻一般要尽可能小，所以在输入电流小时无法实现过流故障保护关断，而在大输入电流时，虽可以实现关断，但损耗又过大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于负载过流故障的安全电路，解决了负载过流故障保护时的变换器功耗过大问题。
为了达到上述目的，本发明包括输入电流采样端、使能端或前级反馈端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、正极接地的稳压管、一端接地的第一电容、一端接地的第二电容、运算放大器和二极管，以及三极管或MOS管；
所述第一电阻的一端连接输入电流采样端，另一端连接运算放大器的同相输入端和第一电容的另一端，运算放大器的反向输入端连接稳压管的负极，运算放大器的输出端连接二极管的正极，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第二电容的另一端；
当与使能端或前级反馈端连接的为三极管时，三极管的集电极连接使能端或前级反馈端，基极连接第三电阻一端和第四电阻的一端，发射极连接第四电阻的另一端并接地，第三电阻的另一端连接第二电容的另一端和第二电阻的另一端；
当与使能端或前级反馈端连接的为MOS管时，MOS管的漏极连接使能端或前级反馈端，栅极连接第三电阻的一端、第二电容的另一端和第二电阻的另一端，源极连接第三电阻的另一端并接地。
所述三极管为NPN型三极管。
所述MOS管为NMOS管。
与现有技术相比，本发明的输入电流采样端采到的电流信号，经第一电阻和第一电容滤波后，加到运算放大器的同相输入端，与运算放大器的反相输入端的稳压管提供的基准电压比较，当负载过流时，运算放大器的同相输入端采样电压高于反相输入端的基准电压，运算放大器输出高电平，经二极管、第二电阻、第二电容的限流和整流，再经第三电阻、第四电阻和三极管，或者经过第三电阻和MOS管，使得使能端或前级反馈端的电压被拉低，从而解决了过载故障关断功耗大的问题。
附图说明
图1为现有的负载过流故障安全设计线路的电路图；
图2为本发明采用NPN型二极管的电路图；
图3为本发明采用NOMS管的电路图；
图4为本发明实施例1的示意图；
图5为本发明实施例2的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图2，本发明包括输入电流采样端001、使能端或前级反馈端002、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、正极接地的稳压管Z1、一端接地的第一电容C1、一端接地的第二电容C2、运算放大器OP和二极管D1，以及NPN型三极管或NMOS管；
所述第一电阻R1的一端连接输入电流采样端001，另一端连接运算放大器OP的同相输入端和第一电容C1的另一端，运算放大器OP的反向输入端连接稳压管Z1的负极，运算放大器OP的输出端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第二电容C2的另一端；NPN型三极管的集电极连接使能端或前级反馈端002，基极连接第三电阻R3一端和第四电阻R4的一端，发射极连接第四电阻R4的另一端并接地，第三电阻R3的另一端连接第二电容C2的另一端和第二电阻R2的另一端；
参见图3，本发明的第一电阻R1的一端连接输入电流采样端001，另一端连接运算放大器OP的同相输入端和第一电容C1的另一端，运算放大器OP的反向输入端连接稳压管Z1的负极，运算放大器OP的输出端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第二电容C2的另一端；NMOS管的漏极连接使能端或前级反馈端002，栅极连接第三电阻R3的一端、第二电容C2的另一端和第二电阻R2的另一端，源极连接第三电阻R3的另一端并接地。
实施例1：参见图4，将本发明的输入电流采样端001连接PWM(脉冲宽度调制)中芯片的CS端和电阻R0，使能端或前级反馈端002连接芯片的COMP端，运算放大器OPAMP的同相输入端从电阻Rcs上端采样电流信号，通过电阻R0消除电流波形前沿尖脉冲导致的不稳定性，经第一电阻R1、第一电容C1滤波，与运算放大器OPAMP的反相输入端的基准电压(由Vref通过R3和R2分压决定的)比较，当负载过流时，运算放大器OPAMP的同相输入端采样电压高于反相输入端的基准电压，运算放大器OPAMP输出高电平，经二极管D1、第四电阻R4和第二电容C2的限流和整流，整流后的高电平通过第五电阻R5和第六电阻R6分压，第六电阻R6上的电压达到NPN型三极管的导通条件(R6电压大于等于0.7V)，NPN型三极管导通，反馈补偿端COMP电压被拉低，PWM(脉冲宽度调制)输出被拉低，功率开关管关断，整个回路被切断；当负载未过流时，运算放大器OP的同相输入端采样电压低于反相输入端的基准电压，运算放大器OPAMP输出低电平，NPN型三极管无法导通，则COMP端的电位不受影响，整个线路正常工作。
实施例2：参见图5，将本发明的输入电流采样端001连接PWM(脉冲宽度调制)中芯片的CS端和电阻R0，使能端或前级反馈端002连接芯片的COMP端，运算放大器OPAMP的同相输入端从电阻Rcs上端采样电流信号，通过电阻R0消除电流波形前沿尖脉冲导致的不稳定性，经第一电阻R1和第一电容C1滤波，与运算放大器OPAMP的反相输入端的基准电压(由Vref通过R3和R2分压决定的)比较，当负载过流时，运算放大器OPAMP的同相输入端采样电压高于反相输入端的基准电压，运算放大器OPAMP输出高电平，经二极管D1、第四电阻R4和第二电容C2的限流和整流，整流后的高电平达到NMOS管的导通条件(大于等于Ugs(th))，NMOS管导通，反馈补偿端COMP电压被拉低，PWM输出被拉低，功率开关管关断，整个回路被切断；当负载未过流时，运算放大器OPAMP的同相输入端采样电压低于反相输入端的基准电压，运算放大器OPAMP输出低电平，NMOS管无法导通，则COMP端的电位不受影响，整个线路正常工作。

Claims (3)

1.一种基于负载过流故障的安全电路，其特征在于：包括输入电流采样端(001)、使能端或前级反馈端(002)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、正极接地的稳压管(Z1)、一端接地的第一电容(C1)、一端接地的第二电容(C2)、运算放大器(OP)和二极管(D1)，以及三极管或MOS管；
所述第一电阻(R1)的一端连接输入电流采样端(001)，另一端连接运算放大器(OP)的同相输入端和第一电容(C1)的另一端，运算放大器(OP)的反向输入端连接稳压管(Z1)的负极，运算放大器(OP)的输出端连接二极管(D1)的正极，二极管(D1)的负极连接第二电阻(R2)的一端，第二电阻(R2)的另一端连接第二电容(C2)的另一端；
当与使能端或前级反馈端(002)连接的为三极管时，三极管的集电极连接使能端或前级反馈端(002)，基极连接第三电阻(R3)一端和第四电阻(R4)的一端，发射极连接第四电阻(R4)的另一端并接地，第三电阻(R3)的另一端连接第二电容(C2)的另一端和第二电阻(R2)的另一端；
当与使能端或前级反馈端(002)连接的为MOS管时，MOS管的漏极连接使能端或前级反馈端(002)，栅极连接第三电阻(R3)的一端、第二电容(C2)的另一端和第二电阻(R2)的另一端，源极连接第三电阻(R3)的另一端并接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于负载过流故障的安全电路，其特征在于：所述三极管为NPN型三极管。
3.根据权利要求1所述的一种基于负载过流故障的安全电路，其特征在于：所述MOS管为NMOS管。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111431183A (zh) * 2020-05-14 2020-07-17 河南工业职业技术学院 电力控制装置
CN111817263A (zh) * 2019-12-26 2020-10-23 北京博纳电气股份有限公司 一种限流保护电路
CN112294187A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 苏州市春菊电器有限公司 一种吸尘器的尘杯灰尘量检测装置及其检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548467A (en) * 1994-02-14 1996-08-20 International Business Machines Corporation LAN interface with simplified overcurrent protection
CN202363870U (zh) * 2011-11-15 2012-08-01 深圳桑达国际电子器件有限公司 一种过流保护电路、电源电路及电源
CN202906446U (zh) * 2012-10-31 2013-04-24 冠捷显示科技（厦门）有限公司 一种低损耗的电源输出过流保护电路
CN103545792A (zh) * 2013-08-22 2014-01-29 深圳市伟创电气有限公司 基于acs710的变频器过流保护电路及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548467A (en) * 1994-02-14 1996-08-20 International Business Machines Corporation LAN interface with simplified overcurrent protection
CN202363870U (zh) * 2011-11-15 2012-08-01 深圳桑达国际电子器件有限公司 一种过流保护电路、电源电路及电源
CN202906446U (zh) * 2012-10-31 2013-04-24 冠捷显示科技（厦门）有限公司 一种低损耗的电源输出过流保护电路
CN103545792A (zh) * 2013-08-22 2014-01-29 深圳市伟创电气有限公司 基于acs710的变频器过流保护电路及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112294187A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 苏州市春菊电器有限公司 一种吸尘器的尘杯灰尘量检测装置及其检测方法
CN112294187B (zh) * 2019-07-31 2024-03-15 苏州市春菊电器有限公司 一种吸尘器的尘杯灰尘量检测装置及其检测方法
CN111817263A (zh) * 2019-12-26 2020-10-23 北京博纳电气股份有限公司 一种限流保护电路
CN111817263B (zh) * 2019-12-26 2022-09-30 北京博纳电气股份有限公司 限流保护电路
CN111431183A (zh) * 2020-05-14 2020-07-17 河南工业职业技术学院 电力控制装置
CN111431183B (zh) * 2020-05-14 2022-10-04 河南工业职业技术学院 电力控制装置

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