CN110890747B - 工作电路及其过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种过流保护电路及其工作电路，包括：检测装置，第一开关管，第二控制单元。本发明的有益效果：通过检测装置检测工作电路中的电流值，若检测到的电流值大于设定的电流值时，即发生了过流，此时，控制第一开关管的导通，使连接的工作电路接地，降低电势，且第一开关管导通致使第二控制单元中的第二开关管的控制端的电势降低，从而使第二开关管也会导通，而第二开关管的输出端是与第一开关管的控制端连接的，导致第一开关管会持续导通，使连接的工作电路会持续接地，从而达到持续稳定的过流保护的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种工作电路的过流保护电路及其工作电路。
背景技术
现有技术中，电源IC一般都具有过流保护功能，但只能终止当前的一个工作周期，下一个周期一旦收到触发信号还是会继续工作。且一旦发生过流，触发信号会出现混乱、而且电流采样信号也会发生振荡不稳定，无法实现持续稳定的过流保护功能，因此，亟需一种可以实现持续稳定功能的过流保护电路。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种工作电路及其过流保护电路，旨在解决无法实现持续稳定的过流保护功能的技术问题。
本发明提供了一种过流保护电路，包括：检测装置，第一开关管，第二控制单元；
所述检测装置分别与所述工作电路以及所述第一开关管的控制端连接，所述检测装置用于检测所述工作电路中的电流值，并根据检测结果控制所述第一开关管的通断；
所述第一开关管的输入端与所述工作电路电连接，所述第一开关管的输出端接地；
所述第二控制单元包括第二开关管，所述第二开关管的控制端分别与所述第一开关管的输入端以及电源正极连接，所述第二开关管的输入端与电源正极连接，所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端连接。
进一步地，所述第二控制单元还包括第一电容，所述第一电容连接于所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端之间。
进一步地，所述第二控制单元还包括第六电阻，所述第六电阻与所述第一电容并联连接；
当所述第一电容充满时，经过所述第六电阻后，附加在所述第一开关管上的电势差不能使所述第一开关管导通。
进一步地，所述工作电路的电源IC中的软启动引脚与所述第一开关管的输入端连接。
进一步地，所述工作电路的电源IC中的软启动引脚与所述第一开关管的输入端之间还设置有第一二极管，所述第一二极管的正极端与所述工作电路的电源IC中的软启动引脚连接，所述第一二极管的负极端与所述第一开关管的输出端连接。
进一步地，还包括LED灯，所述LED灯的输入端与电源正极连接，所述LED灯的输出端与所述第一开关管的输入端连接。
进一步地，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的输入端之间还设置有第三二极管，所述第三二极管的正极端与所述第二开关管的控制端连接，所述第三二极管的负极端与所述第一开关管的输入端连接。
进一步地，还包括第二电容和第七电阻，所述第二电容的第一端与所述检测装置的输出端连接，所述第二电容的第二端接地，所述第七电阻的第一端与所述检测装置的输出端连接，所述第七电阻的第二端接地。
本发明还提供了一种工作电路，包括电源IC、放大器、绝缘栅双极型晶体管和上述所述的过流保护电路；
其中，所述电源IC分别与所述过流保护电路以及所述放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与所述绝缘栅双极型晶体管连接。
进一步地，还包括限流电阻，所述限流电阻连接于所述电源IC与所述放大器之间。
本发明的有益效果：通过检测装置检测工作电路中的电流值，若检测到的电流值大于设定的电流值时，即发生了过流，此时，控制第一开关管的导通，使连接的工作电路接地，降低电势，且第一开关管导通致使第二控制单元中的第二开关管的控制端的电势降低，从而使第二开关管也会导通，而第二开关管的输出端是与第一开关管的控制端连接的，导致第一开关管会持续导通，使连接的工作电路会持续接地，从而达到持续稳定的过流保护的技术效果。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种工作电路的过流保护电路的电路示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，本发明提出一种过流保护电路，包括：检测装置，第一开关管Q1，第二控制单元；检测装置分别与工作电路以及第一开关管Q1的控制端连接，检测装置用于检测工作电路中的电流值，并根据检测结果控制第一开关管Q1的通断；第一开关管Q1的输入端与工作电路电连接(中间还可以设置一个第二二极管D2，以防止电源反转，损坏第一开关管Q1)，第一开关管Q1的输出端接地；第二控制单元包括第二开关管Q2，第二开关管Q2的控制端分别与第一开关管Q1的输入端以及电源正极连接，第二开关管Q2的输入端与电源正极连接，第二开关管Q2的输出端与第一开关管Q1的控制端连接。
本实施例中，通过检测装置检测工作电路中的电流值，若检测到的电流值大于设定的电流值时，即发生了过流，此时，控制第一开关管Q1的导通，使连接的工作电路接地，降低电势，且第一开关管Q1导通致使第二控制单元中的第二开关管Q2的控制端的电势降低，从而使第二开关管Q2也会导通，而第二开关管Q2的输出端是与第一开关管Q1的控制端连接的，导致第一开关管Q1会持续导通，使连接的工作电路会持续接地，从而达到持续稳定的过流保护的技术效果。
本实施例中，请具体参照图1，第二开关管Q2的控制端与第一开关管Q1的输入端之间还设置有第三二极管D3，第三二极管D3的正极端与第二开关管Q2的控制端连接，第三二极管D3的负极端与第一开关管Q1的输入端连接。其中，第一开关管Q1可以是NPN型的三极管或者是NMOS管或者是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，第二开关管Q2可以是PNP型的三极管或者是PMOS管或者是IGBT，电源正极与第二开关管Q2的控制端之间还有第二电阻R2，第二电阻R2用于降低第二开关管Q2的控制端相对于输入端的电势，使第二开关管Q2可以顺利导通，而设置在电源正极与第二开关管Q2的输入端之间的第四二极管D4，则也是为了第二开关管Q2的电位偏置，确保静态下可靠截止，调整第二开关管Q2的输入端的电势，防止电源反接损坏第二开关管Q2等。
本实施例中，第二开关管Q2的控制端与第一开关管Q1的输入端之间还设有第三电阻R3和第三二极管D3，设置其目的也是为了第一开关管Q1的输入端的点位偏置，防止电压过大起到的安全电阻等。
本实施例中，第二控制单元还包括第一电容，第一电容的连接于第二开关管Q2的输出端与第一开关管Q1的控制端之间。当第二开关管Q2导通时，第一电容会不断的被充电，此时，通过第一电容的电量会成指数函数下降，直至第一开关管Q1的控制端的电压低于第一开关管Q1导通的限定值时，第一开关管Q1由导通变为关闭，此时工作电路回到正常工作状态，避免一定时间后，故障修复完成，而工作电路却一直处于过压保护状态。
本实施例中，第二控制单元还包括第六电阻R6，第六电阻R6与第一电容并联连接。当第二开关管Q2没有导通时，通过第六电阻R6对第一电容中的电量进行释放，需要说明的是，第六电阻R6的阻值应当足够大，避免第二开关管Q2导通，且通过第六电阻R6后附加在第一开关管Q1的电势差仍能够使第一开关管Q1导通，第六电阻R6用于释放第一电容中的电量，便于下次通过第二控制单元控制第一开关管Q1的通断。
本实施例中，工作电路中的电源IC(MASTER IC)中的软启动引脚(SOFT START)与第一开关管Q1的输入端连接。将工作电路的电源IC(MASTER IC)中的软启动引脚(SOFTSTART)与第一开关管Q1的输入端连接是为了将电源IC(MASTER IC)中的驱动输出拉成低电平，从而使电源IC(MASTER IC)减少电压的输出，进而也能达到过流保护的作用，需要注意的是，采用上述的连接方式，应当在电源IC(MASTER IC)的输出端连接一个第一电阻R1，使电源IC(MASTER IC)的输出端在拉低电压后不会损坏输出端口。
本实施例中，工作电路的电源IC(MASTER IC)中的软启动引脚(SOFT START)与第一开关管Q1的输入端之间还设置有第一二极管D1，第一二极管D1的正极端与工作电路的电源IC(MASTER IC)中的软启动引脚(SOFT START)连接，第一二极管D1的负极端与第一开关管Q1的输出端连接。设置第一二极管D1是为了防止电流偏置，而损坏第一开关管Q1和工作电路。
本实施例中，还包括LED1灯，LED1灯的输入端与电源正极连接，LED1灯的输出端与第一开关管Q1的输入端连接。当第一开关管Q1导通时，通过上述的连接方式，LED1灯会导通变量，使对应的工作人员可以及时发现工作电路发生过流而进行相应的处理，而第一开关管Q1未导通时，LED1灯则不会变量，可以认为工作电路在正常进行工作。当然为了调整LED1灯两端的电压，还可以设置第四电阻R4来进行调节。
本实施例中，检测装置为比较器(COMPARATOR)，比较器(COMPARATOR)的一个输入端与工作电路连接，另一个输入端通入设定电流，比较器(COMPARATOR)的输出端与第一开关管Q1的控制端连接。当工作电路中的电流超过设定电流时，则可认为工作电路中的电流已经过流，此时，比较器(COMPARATOR)会在输出端输出一个信号电流，使第一开关管Q1导通，进而使工作电路中的电流通过第一开关管Q1接地，瞬间降低工作电路中的电流，需要说明的一点是，采用上述的方法在工作电路中的电流降低至一定值之后，其会小于设定值，比较器(COMPARATOR)则会输出一个低电平电流或者不输出电流，此时不能通过比较器(COMPARATOR)输出端输出高电平电流来控制第一开关管Q1的通断，而是通过第二控制单元进行控制，而第二控制单元的连接结构和控制方式如上述所述，此处不在赘述。
本实施例中，还包括第二电容和第七电阻R7，第二电容的第一端与比较器(COMPARATOR)的输出端连接，第二电容的第二端接地，第七电阻R7的第一端与比较器(COMPARATOR)的输出端连接，第七电阻R7的第二端接地。设置第二电容和第七电阻R7和上述的连接方式，可以对起到滤波的作用，可以防止干扰信号让第一开关管Q1误导通，而导致工作电路无法正常继续工作。
本发明还提供了一种工作电路，包括电源IC(MASTER IC)、限流电阻R1、放大器(AMPLIFIER)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)以及上述的过流保护电路。其中，电源IC(MASTERIC)分别与过流保护电路以及放大器(AMPLIFIER)的输入端连接，放大器(AMPLIFIER)的输出端与绝缘栅双极型晶体管连接，通过电源IC(MASTER IC)控制IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的通断。
本实施例中，还包括限流电阻R1，限流电阻R1连接于电源IC(MASTER IC)与放大器(AMPLIFIER)之间，当电源IC(MASTER IC)停止对IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的驱动时(即电源IC(MASTER IC)通过过流保护电路接地时)，由于限流电阻R1的存在，电势拉低后不会损坏电源IC(MASTER IC)的输出端口。
本发明的有益效果：通过检测装置检测工作电路中的电流值，若检测到的电流值大于设定的电流值时，即发生了过流，此时，控制第一开关管Q1的导通，使连接的工作电路接地，降低电势，且第一开关管Q1导通致使第二控制单元中的第二开关管Q2的控制端的电势降低，从而使第二开关管Q2也会导通，而第二开关管Q2的输出端是与第一开关管Q1的控制端连接的，导致第一开关管Q1会持续导通，使连接的工作电路会持续接地，从而达到持续稳定的过流保护的技术效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种过流保护电路，其特征在于，包括：检测装置，第一开关管，第二控制单元；
所述检测装置分别与工作电路以及所述第一开关管的控制端连接，所述检测装置用于检测工作电路中的电流值，并根据检测结果控制所述第一开关管的通断；
所述第一开关管的输入端与工作电路电连接，所述第一开关管的输出端接地；
所述第二控制单元包括第二开关管，所述第二开关管的控制端分别与所述第一开关管的输入端以及电源正极连接，所述第二开关管的输入端与电源正极连接，所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端连接；
若检测到的电流值大于设定的电流值时，控制所述第一开关管的导通，使连接的工作电路接地，降低电势，且所述第一开关管导通致使所述第二控制单元中的所述第二开关管的控制端的电势降低，从而使所述第二开关管导通，由于所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端连接，导致第一开关管Q1会持续导通，使连接的工作电路会持续接地。
2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述第二控制单元还包括第一电容，所述第一电容连接于所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端之间。
3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述第二控制单元还包括第六电阻，所述第六电阻与所述第一电容并联连接；
当所述第一电容充满时，经过所述第六电阻后，附加在所述第一开关管上的电势差不能使所述第一开关管导通。
4.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，工作电路的电源IC中的软启动引脚与所述第一开关管的输入端连接。
5.如权利要求4所述的过流保护电路，其特征在于，工作电路的电源IC中的软启动引脚与所述第一开关管的输入端之间还设置有第一二极管，所述第一二极管的正极端与工作电路的电源IC中的软启动引脚连接，所述第一二极管的负极端与所述第一开关管的输出端连接。
6.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，还包括LED灯，所述LED灯的输入端与电源正极连接，所述LED灯的输出端与所述第一开关管的输入端连接。
7.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的输入端之间还设置有第三二极管，所述第三二极管的正极端与所述第二开关管的控制端连接，所述第三二极管的负极端与所述第一开关管的输入端连接。
8.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，还包括第二电容和第七电阻，所述第二电容的第一端与所述检测装置的输出端连接，所述第二电容的第二端接地，所述第七电阻的第一端与所述检测装置的输出端连接，所述第七电阻的第二端接地。
9.一种工作电路，其特征在于，包括电源IC、放大器、绝缘栅双极型晶体管和权利要求1-8任一项所述的过流保护电路；
其中，所述电源IC分别与所述过流保护电路以及所述放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与所述绝缘栅双极型晶体管连接。
10.如权利要求9所述的工作电路，其特征在于，还包括限流电阻，所述限流电阻连接于所述电源IC与所述放大器之间。
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