CN104184105A - 一种过流保护装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种过流保护装置，包括电源、电流检测电路、参考电流电路、控制电路和负载，其中，所述电源通过所述电流检测电路与所述控制电路连接，所述参考电流电路与所述电流检测电路连接，所述控制电路与所述负载连接；所述电源为所述电流检测电路、控制电路、参考电流电路和负载提供工作电压，所述参考电流电路产生一参考电流，所述电流检测电路检测所述负载的工作电流是否超过所述参考电流，若为是，所述电流检测电路向所述控制电路发出一触发信号，所述控制电路根据所述触发信号断开所述负载与所述电源之间的连接。本发明实施例还公开了一种电子设备。采用本发明，反应时间短，自动化程度高。

Description

一种过流保护装置和电子设备
技术领域
本发明涉及电路领域，尤其涉及一种过流保护装置和电子设备。
背景技术
大部分电子设备都具有额定电流，设备在工作时必须确保其工作电流不能超过额定电流，如果设备的工作电路超过额定电流，会导致设备烧毁，为了防止这种情况的发生，通常的做法是在电路中安装保险丝，保险丝能在电路电流过载时烧断使设备断开与电源的连接，从而能保护设备不被烧毁。当时普通的保险丝都是利用热量熔断的原理，存在着反应时间慢，保护作用不灵敏的不足，且在保险丝断开后用户还需要手动更换新的保险丝才能是设备正常工作，费时费力。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种过流保护装置和电子设备。可解决现有技术中熔断保险丝反应时间慢和需手动更换的不足。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种过流保护装置，包括：
电源、电流检测电路、参考电流电路、控制电路和负载，其中，所述电源通过所述电流检测电路与所述控制电路连接，所述参考电流电路与所述电流检测电路连接，所述控制电路与所述负载连接；
所述电源为所述电流检测电路、控制电路、参考电流电路和负载提供工作电压，所述参考电流电路产生一参考电流，所述电流检测电路检测所述负载的工作电流是否超过所述参考电流，若为是，所述电流检测电路向所述控制电路发出一触发信号，所述控制电路根据所述触发信号断开所述负载与所述电源之间的连接。
相应地，本发明实施例还提供了电子设备，包括上述的过流保护装置
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
通过电流检测电路检测负载的工作电流是否超过参考电流，若为是，向控制电路发出一个触发信号，以使控制电路根据该触发信号控制负载与电源之间断开连接，反应时间短，能自动实现负载过流保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种过流保护装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的一种过流保护装置的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例的一种过流保护装置的结构示意图，该过流保护装置包括电流检测电路1、参考电流电路2、控制电路3、电源4和负载5，电源4通过电流检测电路1与控制电路3连接，参考电流电路2与电流检测电路1连接，控制电路3与负载5连接，工作原理为，电源4为过流保护装置中的电流检测电路1、参考电流电路2、控制电路3和负载5提供工作电压，参考电流电路将工作电压转换为一个恒定值的参考电流，电流检测电路1检测负载5的工作电流是否超过该参考电流，该参考电流的值为负载5最大能承受的电流值，当电流检测电路1检测到负载5的工作电流超过参考电压时，向控制电路发出一个触发信号，该触发信号的形式可以是一个特定的电压值或电流值或特定波形的脉冲，控制电路3收到该触发信号后控制负载5与电源4断开连接，以保护负载5不因其工作电流超过其最大能承受的电流而烧毁，提高负载的使用寿命，该控制电路可用一个继电器来实现，通过继电器的常开触点和常闭触点之间的转换来实现负载与电源的接通和断开，当然也可以采用其他元器件实现，本发明不作限制。
参见图2，为本发明实施例的一种过流保护装置的电路图，该过流保护装置中，电流检测电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一比较器U1和第二比较器U2，其中，第一比较器U1和第二比较器U2优选为封装于同一元器件中，例如型号为LM324比较器中内置有两个比较器；参考电流电路包括三端可调分流基准源U4和第五电阻R5，三端可调分流基准源优选的信号为TL431；控制电路3包括光电耦合器U3和继电器K1，光电耦合器U3的型号优选为PC817。上述元器件的连接关系为：
第一电阻R1的一端同时与负载5和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端同时接地和与第四电阻R4的一端连接；第二电阻R2的另一端与第一比较器U1的正输入引脚连接；第四电阻R4的另一端同时与第一比较器U1的负输入引脚和第三电阻R3的一端连接；第三电阻R3的另一端同时与第一比较器U1的输出引脚和第二比较器U2的正输入引脚连接；第二比较器U2的负输入引脚与三端可调分流基准源U4的参考极连接，第二比较器U2的输出引脚与光电耦合器U3的阳极连接。
第五电阻R5的一端与继电器K1的控制触点的另一端连接，第五电阻R5的另一端与三端可调分流基准源U4的阴极连接；三端可调分流基准源U4的阳极接地，三端可调分流基准源U4的参考极与所述第二比较器的负输入引脚连接。
所述光电耦合器的阳极与第二比较器U2的输出引脚连接，光电耦合器U3的阴极同时连接光电耦合器U3的发射极、三端可调分流基准源U4的阳极和接地；光电耦合器U3的集电极连接继电器K1的控制触点的一端，继电器K1的控制触点的另一端连接第五电阻R5的一端；
继电器K1的常闭触点的一端与负载5连接，继电器K1的常闭触点的另一端同时与继电器K1的控制触点的另一端和电源4的正极连接，继电器K1的常开触点的一端不与电路中的任何元器件连接，处于断开状态，电源4的负极接地。
该过流保护电路的工作原理为：第一比较器U1和第二比较器U2封装于同一个元器件LM324，第一比较器U1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4组成同向放大电路，在第一比较器的输出引脚输出的电压为U1=（1+R3/R4）×UR1，其中，UR1为第一电阻R1上加载的电压，第三电阻R3和第四电阻R4为反馈电阻，第二比较器U2和三端可调分流基准源U4组成比较器，其中，三端可调分流基准源的型号为TL431，其可提供稳定的2.5V参考电压。
当负载5正常工作时，第一电阻R1上的电流小，加载在第一电阻R1上的电压UR1经过第一比较器U1后，第二比较器U2的正输入引脚上的电压低于负参考引脚上的2.5V的参考电压，此时第二比较器U2输出低电平，光电耦合器U3不工作；当负载5的工作电流过流时，第一电阻R1上加载的电压UR1增大，经过第一比较器U1后，使第二比较器U2的正输入引脚上的电压高于负输入引脚上的参考电压，此时第二比较U2输出高电平，光电耦合器U3开始工作，导致继电器K1导通，使得继电器K1的常闭触点向常开触点吸合，负载5开路，从而起到过流保护，防止元器件烧毁和增加电路的使用寿命作用。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种过流保护装置，其特征在于，包括：
电源、电流检测电路、参考电流电路、控制电路和负载，其中，所述电源通过所述电流检测电路与所述控制电路连接，所述参考电流电路与所述电流检测电路连接，所述控制电路与所述负载连接；
所述电源为所述电流检测电路、控制电路、参考电流电路和负载提供工作电压，所述参考电流电路产生一参考电流，所述电流检测电路检测所述负载的工作电流是否超过所述参考电流，若为是，所述电流检测电路向所述控制电路发出一触发信号，所述控制电路根据所述触发信号断开所述负载与所述电源之间的连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器和第二比较器，
所述第一电阻的一端同时与所述负载和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端同时接地和与所述第四电阻的一端连接；
所述第二电阻的另一端与所述第一比较器的正输入引脚连接；
所述第四电阻的另一端同时与所述第一比较器的负输入引脚和所述第三电阻的一端连接；
所述第三电阻的另一端同时与所述第一比较器的输出引脚和所述第二比较器的正输入引脚连接；
所述第二比较器的负输入引脚与所述参考电流电路连接，所述第二比较器的输出引脚与所述控制电路连接。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一比较器和第二比较器封装于一个元器件中。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述参考电流电路包括三端可调分流基准源和第五电阻，其中，
所述第五电阻的一端与所述控制电路连接，所述第五电阻的另一端与所述三端可调分流基准源的阴极连接；
所述三端可调分流基准源的阳极与所述控制电路连接，所述三端可调分流基准源的参考极与所述第二比较器的负输入引脚连接。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述三端可调分流基准源的型号为TL431。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括光电耦合器和继电器，其中：
所述光电耦合器的阳极与所述第二比较器的输出引脚连接，所述光电耦合器的阴极同时连接所述光电耦合器的发射极、所述三端可调分流基准源的阳极和接地；
所述光电耦合器的集电极连接所述继电器的控制触点的一端，所述继电器的控制触点的另一端连接所述第五电阻的一端；
所述继电器的常闭触点的一端与所述负载连接，所述继电器的常闭触点的另一端同时与所述继电器的控制触点的另一端和所述电源的正极连接，所述继电器的常开触点的一端不与电路连接；
所述电源的负极接地。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光电耦合器的型号为PC817。
8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一种所述的过流保护装置。
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