CN104682331A

CN104682331A - 电源短路保护电路

Info

Publication number: CN104682331A
Application number: CN201310610890.3A
Authority: CN
Inventors: 孙玉乙; 谢小毛
Original assignee: Shanghai Pateo Electronic Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shanghai Pateo Electronic Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明提供了一种电源短路保护电路，包括：电源，用于提供工作电压信号；检测电路，与所述电源以及负载相连，用于检测所述负载是否发生短路；以及开关电路，所述电源输出的工作电压信号经由该开关电路传输至负载，在所述负载发生短路时在该检测电路的控制下切断提供给负载的工作电压信号，在所述负载的短路状态消除时，自动恢复向该负载提供所述工作电压信号。本发明能够在不使用二极管、保险丝等元件的情况下实现短路保护，成本较低。

Description

电源短路保护电路

技术领域

本发明涉及一种电源短路保护电路。

背景技术

现有技术中，电源短路保护电路大多采用保险丝和/或二极管来实现。然而，保险丝、二极管等器件容易损坏，需要经常更换。因此成本比较高，而且容易造成电路故障，存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电源短路保护电路，能够在不使用二极管、保险丝等元件的情况下实现短路保护，成本较低。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电源短路保护电路，包括：

电源，用于提供工作电压信号；

检测电路，与所述电源以及负载相连，用于检测所述负载是否发生短路；以及

开关电路，所述电源输出的工作电压信号经由该开关电路传输至负载，在所述负载发生短路时在该检测电路的控制下切断提供给负载的工作电压信号，在所述负载的短路状态消除时，自动恢复向该负载提供所述工作电压信号。

根据本发明的一个实施例，所述检测电路包括：

第一电阻网络，其第一端连接所述电源的输出端；

第二电阻网络，其第一端连接所述第一电阻网络的第二端；

第三电阻网络，其第一端连接所述第二电阻网络的第二端，其第二端连接所述负载的输入端。

根据本发明的一个实施例，所述开关电路包括：

第一开关，其第一端连接所述检测电路的输出端，其第二端连接所述负载的输入端，其控制端经由第四电阻网络接地；

第二开关，其第一端连接所述电源的输出端，其第二端连接所述第一开关的控制端，其控制端连接所述检测电路的输出端。

根据本发明的一个实施例，所述第一开关和第二开关为NMOS场效应管。

根据本发明的一个实施例，所述第一电阻网络包括第一电阻，所述第二电阻网络包括第二电阻，所述第三电阻网络包括第三电阻。

根据本发明的一个实施例，所述第四电阻网络包括第四电阻。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的电源短路保护电路可以在不使用二极管、保险丝的情况下，通过电阻网络形成的检测电路检测负载变化，在负载短路时切断工作电压信号，在短路状态解除时，能够自动恢复供电，一方面成本低廉，另一方面能够在短路状态解除时自动恢复供电，无需检测电路以及外部其他元件或信号的干预。

附图说明

图1是本发明实施例的电源短路保护电路的结构框图；

图2是本发明实施例的电源短路保护电路中的开关电路和检测电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

参考图1，本实施例的电源短路保护电路包括电源11、检测电路12以及开关电路13。

其中，电源11用于向负载10提供工作电压信号，该电源11例如可以提供5V的工作电压信号，负载能力可以是100mA，但并不限于此。

检测电路12与电源11、开关电路13以及负载10相连，用于检测负载10是否发生短路。

开关电路13与检测电路12相连，电源11产生的工作电压信号经由开关电路13传输至负载10。在负载10发生短路时，开关电路13在该检测电路12的控制下切断提供给负载10的工作电压信号；在负载10的短路状态消除时，开关电路13自动恢复向负载10提供工作电压信号。

图2示出了开关电路13和检测电路12的一个实例，下面结合图1和图2对该实例进行详细说明。

该检测电路12可以包括：第一电阻网络21，其第一端连接电源11的输出端；第二电阻网络22，其第一端连接第一电阻网络21的第二端；第三电阻网络23，其第一端连接第二电阻网络22的第二端，其第二端连接负载10的输入端。作为一个非限制性的例子，第一电阻网络21可以包括第一电阻R1，第二电阻网络22可以包括第二电阻R2，第三电阻网络23可以包括第三电阻R3。所述第一电阻网络21的阻值较小，在一个优选的实例中约为1～2欧姆，用于减小压降。所述第二电阻网络22以及第三电阻网络23组成反馈电路，用于产生检测信号以控制开关电路13。

该开关电路13可以包括：第一开关25，其第一端连接第一电阻网络21的第二端，其第二端连接负载10的输入端，其控制端经由第四电阻网络24接地；第二开关26，其第一端连接电源11的输出端，其第二端连接第一开关21的控制端，其控制端连接第二电阻网络22的第二端。作为一个非限制性的例子，该第四电阻网络24可以包括第四电阻R4，第一开关25和第二开关26可以是NMOS场效应管，其中第一开关25是NMOS场效应管MOSA，第二开关26是NMOS场效应管MOSB。

虽然本实例中的第一电阻网络21至第四电阻网络24均仅包括一个电阻，但是本领域技术人员应当理解，第一电阻网络21至第四电阻网络24还可以由多个电阻串联、并联形成，并不限于单个电阻。另外，第一开关25和第二开关26也并不限于NMOS场效应晶体管的形式，还可以是其他适当类型的开关管或开关器件。

参考图2，仍然以电源输出5V的工作电压信号为例进行说明。该电源保护电路的工作原理如下：当负载发生短路时，负载端的电压发生变化（通常而言，相当于接地），电源输出的工作电压信号经由第一电阻网络21、第二电阻网络22和第三电阻网络23产生电流，从而在NMOS场效应管MOSB的栅极产生工作电压，使得NMOS场效应管MOSB导通；NMOS场效应晶体管MOSA的栅极相应变为逻辑高电平，NMOS场效应管MOSA的第一端和第二端之间没有压降，NMOS场效应管MOSA截止，从而切断电源提供给负载的工作电压信号，达到短路保护的功能。

当负载的短路状态解除时，也就是负载正常工作时，没有电流流经第二电阻网络22和第三电阻网络23，NMOS场效应管MOSB截止，NMOS场效应管MOSA的栅极通过第四电阻网络R4接地，NMOS场效应管MOSA导通，将工作电压信号提供给负载，从而自动恢复供电。上述自动恢复供电的过程基本上是瞬间完成的，无需检测电路的干预，也无需外部其他部件或信号的干预。

本实施例的检测电路通过第一电阻网络21、第二电阻网络22和第三电阻网络23来实现检测短路的目的，并以此控制第一开关25和第二开关26的导通和关断，使得发生短路时以及短路状况消除时电压的变化比较平缓，不会对元器件和负载造成损坏。

另外，通过调整该电源短路保护电路的各个电路参数，可以调整电源的输出能力，即可调整输出电压能力以及电流负载能力，因而可以灵活使用。

由上，本实施例的电源短路保护电路具有如下优点：

1、不使用二极管、保险丝等在短路保护时容易损坏的元件，有利于增加电路使用寿命；

2、开关电路可以采用MOS场效应管来实现，其压降较小，可减少输出至负载的电压信号与电源输出的电压信号之间的电压差；

3、电源线上串联小电阻，既可以保证检测精度，又有利于降低电源消耗；

4、本实施例的电路反应速度快，且短路状态解除后，可同步恢复到正常电压输出状态。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种电源短路保护电路，其特征在于，包括：

电源，用于提供工作电压信号；

2.根据权利要求1所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述检测电路包括：

第一电阻网络，其第一端连接所述电源的输出端；

第二电阻网络，其第一端连接所述第一电阻网络的第二端；

3.根据权利要求1所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述开关电路包括：

第二开关，其第一端连接所述电源的输出端，其第二端连接所述第一开关的控制端，其控制端连接检测电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述第一开关和第二开关为NMOS场效应管。

5.根据权利要求2所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述第一电阻网络包括第一电阻，所述第二电阻网络包括第二电阻，所述第三电阻网络包括第三电阻。

6.根据权利要求3所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述第四电阻网络包括第四电阻。