CN104779577B - 一种过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种过流保护电路，包括限流电阻、比较器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、采样电阻以及负载，其中：限流电阻的一端接入电源正极，限流电阻的另一端与比较器的同向输入端相连，比较器的反向输入端接入参考电压，比较器的输出端与第二三极管的基极相连，第二三极管的集电极与第三三极管的基极相连，第三三极管的发射极接入电源正极，第三三极管的集电极与负载的电源输入端相连，负载的接地端与采样电阻的一端相连，采样电阻的另一端接入电源负极，负载的接地端与第一三极管的基极相连，第一三极管的集电极与比较器的同向输入端相连。采用本发明，可以实现在负载工作电流过大时，断开负载与电源的连接，避免损坏负载。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种过流保护电路。
背景技术
随着电子技术的不断发展，用户对电器设备的要求越来越高。其中，安全指标已成为用户选择电器设备的一个重要参考因素。在电器设备的使用过程中，若电路因短路、老化等原因导致电流过大，轻则损坏电器设备，重则引发安全事故。例如，LED灯的工作电流过大时，将烧坏LED灯或引发火灾。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种过流保护电路，在负载工作电流过大时，断开负载与电源的连接，避免过大的电流损坏负载，并且电路具有结构简单、成本低的特点。
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电路，包括限流电阻、比较器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、采样电阻以及负载，其中：
所述限流电阻的一端接入电源正极，所述限流电阻的另一端与所述比较器的同向输入端相连，所述比较器的反向输入端接入参考电压，所述比较器的输出端与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接入电源负极，所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极相连，所述第三三极管的发射极接入所述电源正极，所述第三三极管的集电极与所述负载的电源输入端相连，所述负载的接地端与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端接入电源负极，所述负载的接地端与所述第一三极管的基极相连，所述第一三极管的集电极与所述比较器的同向输入端相连，所述第一三极管的发射极接入电源负极。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例通过采样电阻检测流经负载的电流，并在负载电流改变时，利用三极管、比较器构成的电路控制负载与电源的通断状态，实现在负载工作电流过大时，断开负载与电源的连接的功能，延长负载的寿命，提高安全性，并且该电路具有结构简单、成本低的特点。
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是本发明实施例提供的一种过流保护电路的电路原理图。
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。
本发明实施例提供的过流保护电路可应用于各类电器设备，例如LED灯、电风扇以及热水器等。
图1是本发明实施例中一种过流保护电路的电路原理图。如图所示本发明实施例中的过流保护电路至少可以包括限流电阻、比较器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、采样电阻以及负载，其中：
限流电阻的一端接入电源正极，限流电阻的另一端与比较器的同向输入端相连，比较器的反向输入端接入参考电压，比较器的输出端与第二三极管的基极相连，第二三极管的发射极接入电源的负极，第二三极管的集电极与第三三极管的基极相连，第三三极管的发射极接入电源的正极，第三三极管的集电极与负载的电源输入端相连，负载的接地端与采样电阻的一端相连，采样电阻的另一端接入电源的负极，负载的接地端与第一三极管的基极相连，第一三极管的集电极与比较器的同向输入端相连，第一三极管的发射极接入电源的负极。
进一步的，第一三极管的类型为NPN，第二三极管的类型为NPN，第三三极管的类型为PNP。
可选的，上述负载为LED灯或LED灯阵列。
可选的，过流保护电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻的一端接入电源的正极，所第一分压电阻的另一端与比较器的反向输入端相连，第二分压电阻的一端与比较器的反向输入端相连，第二分压电阻的另一端接入电源的负极。
需要指出的是，反向输入端的参考电压由第一分压电阻和第二分压电阻的阻值决定，第二分压电阻相对于第一分压电阻的阻值越大，参考电压越大。
可选的，过流保护电路还包括滤波电容，滤波电容的一端与比较器的反向输入端相连，滤波电容的另一端接入电源的负极。
可选的，过流保护电路还包括第三分压电阻和第四分压电阻，第三分压电阻的一端与第二三极管的基极相连，第三分压电阻的另一端接入电源的负极，比较器的输出端通过第四分压电阻与第二三极管的基极相连。
可选的，过流保护电路还包括第五分压电阻和第六分压电阻，第五分压电阻的一端与第三三极管的发射极相连，第五分压电阻的另一端与第三三极管的基极相连，第二三极管的集电极通过第六分压电阻与第三三极管的基极相连。
可选的，上述比较器的型号可以为LM324A。
请参阅图1，如图所示的过流保护电路，其中，限流电阻为R1，比较器为LM324A，第一三极管为Q1，第二三极管为Q2，第三三极管为Q3，采样电阻为R8，负载为三个串联的LED灯，第一分压电阻为R4，第二分压电阻为R2，第三分压电阻为R7，第四分压电阻为R6，第五分压电阻为R3，第六分压电阻为R5，滤波电容为C2。
具体实现过程中，在LED灯的电源通电时，流经LED灯的电流应在额定电流范围内，在本发明实施中，上述额定电流范围的上限值即预设阈值，其中：
当流经LED灯的电流不高于预设阈值时，则采样电阻R8的一端的电压不足以导通第一三极管Q1，此时，比较器LM324A的同向输入端3端的电压为电源电压，而比较器LM324A的反向输入端2端的电压为参考电压，参考电压由电源电压分压而来，因此，比较器LM324A的同向输入端3端的电压高于比较器LM324A的反向输入端2端的电压，进而比较器LM324A的输出端1端输出高电平，第二三极管Q2的基极接收到高电平后导通，第三三极管Q3的基极通过导通后的第二三极管Q2接入电源的负极，即第三三极管Q3的基极接收到低电平，从而第三三极管Q3导通，LED灯的阳极通过第三三极管Q3接入电源的正极，LED灯仍处于上电工作状态。
当流经LED灯的电流高于预设阈值时，则采样电阻R8的一端的电压将导通第一三极管Q1，此时，比较器LM324A的同向输入端3端通过导通的第一三极管Q1接入电源的负极，进而比较器LM324A的同向输入端3端的电压低于比较器LM324A的反向输入端2端的电压，进而比较器LM324A的输出端1端输出低电平，第二三极管Q2的基极接收到低电平后关断，从而第三三极管Q3关断，LED灯将掉电停止工作。
本发明实施例通过采样电阻检测流经负载的电流，并在负载电流改变时，利用三极管、比较器构成的电路控制负载与电源的通断状态，实现在负载工作电流过大时，断开负载与电源的连接的功能，延长负载的寿命，提高安全性，并且该电路具有结构简单、成本低的特点。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种过流保护电路，其特征在于，所述电路包括限流电阻、比较器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、采样电阻以及负载，其中：
所述限流电阻的一端接入电源正极，所述限流电阻的另一端与所述比较器的同向输入端相连，所述比较器的反向输入端接入参考电压，所述比较器的输出端与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接入电源的负极，所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极相连，所述第三三极管的发射极接入电源的正极，所述第三三极管的集电极与所述负载的电源输入端相连，所述负载的接地端与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端接入电源的负极，所述负载的接地端与所述第一三极管的基极相连，所述第一三极管的集电极与所述比较器的同向输入端相连，所述第一三极管的发射极接入电源的负极；
所述电路还包括第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻的一端与所述第二三极管的基极相连，所述第三分压电阻的另一端接入电源的负极；
所述比较器的输出端与所述第二三极管的基极相连包括：
所述比较器的输出端通过所述第四分压电阻与所述第二三极管的基极相连。
2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，
当流经所述负载的电流不高于预设阈值时，则所述采样电阻的一端的电压不足以导通所述第一三极管，所述比较器的同向输入端的电压高于所述比较器的反向输入端的参考电压，进而所述比较器的输出端输出高电平，所述第二三极管的基极接收到高电平后导通，所述第三三极管的基极通过导通后的所述第二三极管接入电源的负极，即所述第三三极管的基极接收到低电平，从而所述第三三极管导通，所述负载的电源输入端通过所述第三三极管接入电源的正极，所述负载仍处于上电工作状态；
当流经所述负载的电流高于所述预设阈值时，则所述采样电阻的一端的电压将导通所述第一三极管，所述比较器的同向输入端通过导通的所述第一三极管接入电源的负极，进而所述比较器的同向输入端的电压低于所述比较器的反向输入端的参考电压，进而所述比较器的输出端输出低电平，所述第二三极管的基极接收到低电平后关断，从而所述第三三极管关断，所述负载掉电停止工作。
3.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述负载为LED灯或LED灯阵列。
4.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端接入电源的正极，所述第一分压电阻的另一端与所述比较器的反向输入端相连，所述第二分压电阻的一端与所述比较器的反向输入端相连，所述第二分压电阻的另一端接入电源的负极。
5.如权利要求4所述的过流保护电路，其特征在于，所述反向输入端的参考电压由所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的阻值决定。
6.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述比较器的反向输入端相连，所述滤波电容的另一端接入电源的负极。
7.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述电路还包括第五分压电阻和第六分压电阻，所述第五分压电阻的一端与所述第三三极管的发射极相连，所述第五分压电阻的另一端与所述第三三极管的基极相连，
所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极相连包括：
所述第二三极管的集电极通过所述第六分压电阻与所述第三三极管的基极相连。
8.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述比较器的型号为LM324A。
9.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一三极管的类型为NPN，所述第二三极管的类型为NPN，所述第三三极管的类型为PNP。
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