CN112421563A - 短路保护电路及方法 - Google Patents
短路保护电路及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112421563A CN112421563A CN202011353185.6A CN202011353185A CN112421563A CN 112421563 A CN112421563 A CN 112421563A CN 202011353185 A CN202011353185 A CN 202011353185A CN 112421563 A CN112421563 A CN 112421563A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- value
- short
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/06—Details with automatic reconnection
- H02H3/066—Reconnection being a consequence of eliminating the fault which caused disconnection
Abstract
本发明提供一种短路保护电路及方法,可实现短路保护。短路保护电路包括开关电路、短路检测电路以及控制器;开关电路连接在被保护电路的供电线路上,开关电路导通则供电线路导通,开关电路关断则供电线路关断;短路检测电路连接在被保护电路的供电线路和控制器之间,短路检测电路用于检测供电线路上的电压值以得到电压检测值,并将电压检测值输入至控制器;控制器连接开关电路,控制器用于在接收到的电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内接收的由短路检测电路输入的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,第一时间段为从控制器确定接收到的电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域,尤其涉及一种短路保护电路及方法。
背景技术
短路是指电路或电路中的一部分被短接。如负载与电源两端被导线连接在一起,就称为短路,短路时电源提供的电流将比通路时提供的电流大得多,一般情况下不允许短路,如果短路,严重时会烧坏电源或设备。
因此,有必要对电源或设备进行短路保护,然而目前尚缺乏可较好地实现短路保护的方案。
发明内容
本发明提供一种短路保护电路及方法,可实现短路保护。
本发明的第一方面提供了一种短路保护电路,包括:开关电路、短路检测电路以及控制器;
所述开关电路连接在被保护电路的供电线路上,所述开关电路导通则所述供电线路导通,所述开关电路关断则所述供电线路关断;
所述短路检测电路连接在所述被保护电路的供电线路和所述控制器之间,所述短路检测电路用于检测所述供电线路上的电压值以得到电压检测值,并将所述电压检测值输入至所述控制器;
所述控制器连接所述开关电路,所述控制器用于在接收到的所述电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断,所述第一时间段为从所述控制器确定接收到的电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
根据本发明的一个实施例,所述控制器根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断时,具体用于:
对所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当所述电压累积值小于设定电压累积值,则控制所述开关电路关断;
当所述电压累积值大于或等于所述设定电压累积值,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
根据本发明的一个实施例,所述控制器根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断时,具体用于:
统计所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当所述低电压时长大于设定低电压时长,则控制所述开关电路关断;
当所述低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
根据本发明的一个实施例,所述控制器统计所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长时,具体用于:
在所述第一时间段内,以设定的检测周期检测接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值是否低于设定电压值,如果是,则对已记录的计数值与设定值进行累加,并将已记录的计数值修改为累加所得值;
在所述第一时间段结束时,根据已记录的计数值与所述检测周期确定所述低电压时长。
根据本发明的一个实施例,所述被保护电路包括供电装置和传感器;
所述开关电路连接在所述供电装置的电源输出端和所述传感器的电源输入端之间;从所述供电装置的电源输出端到所述传感器的电源输入端之间的线路为所述供电线路;所述短路检测电路连接所述供电装置的电源输出端或所述传感器的电源输入端。
根据本发明的一个实施例,所述开关电路包括开关管;
所述开关管的控制端连接所述控制器,所述开关管的另外两端分别连接所述供电装置的电源输出端和所述传感器的电源输入端。
根据本发明的一个实施例,
所述开关电路还包括第一PNP三极管和第二PNP三极管;所述第一PNP三极管和第二PNP三极管的基极均与所述控制器连接,所述第一PNP三极管的集电极和第二PNP三极管的发射极相连,所述第一PNP三极管的发射极连接供电端子,所述第二PNP三极管的集电极接地;
所述开关管为PMOS管,所述开关管的控制端连接所述第一PNP三极管的集电极。
根据本发明的一个实施例,所述短路检测电路包括模数转换器。
根据本发明的一个实施例,所述短路检测电路还包括第一电压调节电路和第二电压调节电路;
所述第一电压调节电路连接在所述供电线路和所述模数转换器的信号输入端之间,用于将所述供电线路上的电压值进行调节后输入至所述模数转换器;
所述第二电压调节电路连接在所述模数转换器的信号输出端和所述控制器之间,用于将所述所述模数转换器的输出电压进行调节后输入至所述控制器。
根据本发明的一个实施例,
所述第一电压调节电路包括第一电阻以及第一放大器;所述第一电阻的第一端连接所述供电线路,所述第一电阻的第二端连接所述第一放大器的第一输入端;所述第一放大器的第二输入端接地,所述第一放大器的输出端连接所述模数转换器的信号输入端;
所述第二电压调节电路包括:第二放大器以及第二电阻;所述第二放大器的第一输入端连接所述模数转换器的信号输出端,所述第二放大器的第二输入端接地;所述第二电阻的第一端连接所述第二放大器的第一输入端,所述第二电阻的第二端连接所述第二放大器的输出端、且连接所述控制器。
本发明第二方面提供一种短路保护方法,包括:
获取通过检测被保护电路的供电线路上的电压值所得到的电压检测值;
在确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,所述开关电路连接在所述被保护电路的供电线路上,以使所述被保护电路的供电线路导通或关断;
其中,所述第一时间段为从确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
根据本发明的一个实施例,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
对所述第一时间段内获取到的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当所述电压累积值小于设定电压累积值,则控制所述开关电路关断;
当所述电压累积值大于或等于所述设定电压累积值,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
根据本发明的一个实施例,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
统计所述第一时间段内获取到的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当所述低电压时长大于设定低电压时长,则控制所述开关电路关断;
当所述低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
根据本发明的一个实施例,统计所述第一时间段内获取到的电压检测值低于设定电压值的低电压时长,包括:
在所述第一时间段内,以设定的检测周期检测接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值是否低于设定电压值,如果是,则对已记录的计数值与设定值进行累加,并将已记录的计数值修改为累加所得值;
在所述第一时间段结束时,根据已记录的计数值与所述检测周期确定所述低电压时长。
本发明具有以下有益效果:
本发明实施例中,在被保护电路的供电线路上连接开关电路,通过短路检测电路检测供电线路的电压值以得到电压检测值,控制器可根据电压检测值确定被保护电路是否发生了短路,从而可自动控制开关电路的导通或断开,可全自动实现短路保护,在被保护电路恢复正常之后,开关电路、短路检测电路和控制器同样可恢复正常,不会影响载流能力;而且,控制器可以根据电压检测值开始低于设定电压值之后的一段时间内的电压值检测情况,来做出对开关电路导通或关断的控制,可使得短路保护更适配于供电线路当前的情况,实现更好的短路保护。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的短路保护电路的结构框图;
图2是本发明一实施例的开关电路的连接结构示意图;
图3是本发明一实施例的短路检测电路的连接结构示意图;
图4是本发明一实施例的短路保护方法的流程示意图。
附图标记说明:
开关电路100;开关管Q1;第一PNP三极管Q2;第二PNP三极管Q3;供电端子VCC;短路检测电路200;第一电阻R1;第一放大器D1;第一电容C1;模数转换器201;第二电阻R2;第二放大器D2;第二电容C2;控制器300;被保护电路400;供电装置401;传感器402。
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做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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
在一个实施例中,参看图1,一种短路保护电路包括:开关电路100、短路检测电路200以及控制器300,当然,短路保护电路还可以包括其他器部件,具体不做限定。
图1还示出了被保护电路400,开关电路100连接在被保护电路400的供电线路上,开关电路100导通则供电线路导通,开关电路100关断则供电线路关断。
可选的,如图1所示,被保护电路400可以包括供电装置401和传感器402。从供电装置401的电源输出端到传感器402的电源输入端之间的线路为供电线路。供电装置401除了可以为传感器402供电之外,还可以为其他装置供电,不同功能的供电是独立的,在供电装置401与传感器402之间的供电线路被切断时,其他部分仍可以正常工作。
当然,被保护电路400也可以是其他装置或设备,比如可以是供电装置401本身,开关电路100连接在供电装置401的内部线路上,具体不做限定。
开关电路100连接在被保护电路400的供电线路上,即开关电路100连接在供电装置401的电源输出端和传感器402的电源输入端之间。开关电路100导通,则在供电装置401启动的情况下,供电装置401可向传感器402供电;开关电路100关断,则供电装置401无法向传感器402供电。
可选的,传感器402比如可以为距离传感器。距离传感器在撞击等时候可能会发生距离传感器的电源输入端与地端相接的问题,即电源短接地的问题,导致电流会升高,对供电装置401或距离传感器造成影响,本发明实施例可以检测出这种情况,并且可及时解决电源短接地的问题。
当然,传感器402也不限于上述的距离传感器,其他有短路保护需求的传感器402同样适用。
短路检测电路200连接在被保护电路400的供电线路和控制器300之间。短路检测电路200用于检测供电线路上的电压值以得到电压检测值,并将电压检测值输入至控制器300。
可选的,在被保护电路400包括供电装置401和传感器402的情况下,短路检测电路200连接供电装置401的电源输出端或传感器402的电源输入端。如图1所示,短路检测电路200连接传感器402的电源输入端,为便于理解,下面以此为例展开说明,但是不应以此为限。
短路检测电路200可以检测传感器402的电源输入端的电压值,以得到相应的电压检测值,该电压检测值和电压值之间可以呈线性关系,即,电压值越高则电压检测值越高,电压值越低则电压检测值越低。
在供电线路发生短路或者过载时,都有可能导致电流增大、电压降低,短路检测电路200得到的电压检测值也会随之降低,因而可以根据该电压检测值来辨别这种异常情况。
控制器300连接开关电路100,可以根据接收到的电压检测值控制开关电路100导通或关断。比如,可以在接收到的来自短路检测电路200的电压检测值低于设定电压值时,则控制开关电路100导通或者间歇性导通与关断,否则维持开关电路100的正常导通状态。
优选来说,本实施例中,控制器300可以在接收到的来自短路检测电路200的电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值情况控制开关电路100导通或关断。
第一时间段为从控制器300确定接收到的电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。第一时间段的时长具体不限,可以根据经验值确定。第一时间段的起始时间点为述控制器300确定接收到的电压检测值低于设定电压值。
控制器300在确定收到的电压检测值低于设定电压值时,不是立即做出控制开关电路100关断或导通的动作,而是继续对第一时间段内接收的电压检测值情况做判断,从而可更正确地做出控制开关电路100导通或关断的动作,更好地实现短路保护。
上述的实施例中,在被保护电路400的供电线路上连接开关电路100,通过短路检测电路200检测供电线路的电压值以得到电压检测值,控制器300可根据电压检测值确定被保护电路400是否发生了短路,从而可自动控制开关电路100的导通或断开,可全自动实现短路保护,在被保护电路400恢复正常之后,开关电路100、短路检测电路200和控制器300同样可恢复正常,不会影响载流能力;而且,控制器300可以根据电压检测值开始低于设定电压值之后的一段时间内的电压值检测情况,来做出对开关电路100导通或关断的控制,可使得短路保护更适配于供电线路当前的情况,实现更好的短路保护。
在一个实施例中,控制器300根据第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值情况控制开关电路100导通或关断时,具体用于:
对第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当电压累积值小于设定电压累积值,则控制开关电路100关断;
当电压累积值大于或等于设定电压累积值,则控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断。
短路检测电路200检测所得的电压检测值可以是动态变化的,通过对第一时间段内的电压检测值进行积分,可以确定出该电压检测值的动态变化情况,如果在第一时间段内电压检测值较长时间处于较低值的状态,则所得到的电压累积值会比较小,相反的,如果在第一时间段内电压检测值较长时间处于较高值的状态,则所得到的电压累积值会比较大。
通过将电压累积值与设定电压累积值比较,可以确定第一时间段内电压检测值的具体情况。
当电压累积值小于设定电压累积值,则说明在第一时间段内电压检测值长时间处于较低值的状态,也就是供电线路在较长时间内的电压值较低,说明发生了短路,此时,可以控制开关电路100关断,直接切断供电线路,从而可以起到及时的短路保护作用。
当电压累积值大于或等于设定电压累积值,则说明第一时间段内,虽有一些时候电压检测值较低,但是不是长时间维持较低状态,此时可能不是短路,或者说不是长时间短路,可能是过载,可以控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断,以解决当前被保护电路400的过载问题。
可以通过调整输出至开关电路100的PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比,来实现开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断。PWM信号是高低电平变化的信号,可以在高电平时控制开关电路100导通,在低电平时控制开关电路100关断,也可以反过来。
设定电压累积值可以预先设置,可以小于理想的电压检测值在第一时间段内的积分值,具体可以根据需要设置。
本实施例中,可以对第一时间段内接收的电压检测值进行积分,根据积分所得的电压累积值来确定对开关电路100的控制模式,实现控制模式的可选,根据电压累积值确定开关电路100发生长时间短路时,控制开关电路100直接断开,而确定开关电路100未发生长时间短路而是可能过载时,控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断,被选择的模式更适合于被保护电路400的当前状况,可更好地实现短路保护。
在另一个实施例中,控制器300根据第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值情况控制开关电路100导通或关断时,具体用于:
统计第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当低电压时长大于设定低电压时长,则控制开关电路100关断;
当低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断。
可选的,控制器300统计第一时间段内接收的由短路检测电路200输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长时,具体用于:
在第一时间段内,以设定的检测周期检测接收的由短路检测电路200输入的电压检测值是否低于设定电压值,如果是,则对已记录的计数值与设定值进行累加,并将已记录的计数值修改为累加所得值;
在第一时间段结束时,根据已记录的计数值与检测周期确定低电压时长。
设定的检测周期可以远小于第一时间段,在第一时间段内对供电线路周期性地进行检测,如果所得的电压检测值低于设定电压值,则进行计数,已记录的计数值在初始时可以为0,每检测到一次电压检测值低于设定电压值,则可以将计数值与1累加。在第一时间段结束时,可以将最终记录的计数值与检测周期相乘,作为低电压时长,当然具体计算方式不限于此。
当然,此处只是确定低电压时长的一种优选方式,具体不做限定。
短路检测电路200检测所得的电压检测值可以是动态变化的,通过对第一时间段内的电压检测值低于设定电压值的时长进行统计,可以确定出该电压检测值的动态变化情况,如果在第一时间段内电压检测值较长时间处于较低值的状态,则所得到的低电压时长会比较长,相反的,如果在第一时间段内电压检测值较长时间处于较高值的状态,则所得到的低电压时长会比较短。
通过将低电压时长与设定低电压时长比较,可以确定第一时间段内电压检测值的具体情况。
当低电压时长大于设定低电压时长,则说明在第一时间段内电压检测值长时间处于较低值的状态,也就是供电线路在较长时间内的电压值较低,说明发生了短路,此时,可以控制开关电路100关断,直接切断供电线路,从而可以起到及时的短路保护作用。
当低电压时长小于或等于设定低电压时长,则说明第一时间段内,虽有一些时候电压检测值较低,但是不是长时间维持较低状态,此时可能不是短路,或者说不是长时间短路,可能是过载,可以控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断,以解决当前被保护电路400的过载问题。
本实施例中,可以对第一时间段内接收的电压检测值低于设定电压值的时长进行统计,根据统计所得的低电压时长来确定对开关电路100的控制模式,实现控制模式的可选,根据低电压时长确定开关电路100发生长时间短路时,控制开关电路100直接断开,而确定开关电路100未发生长时间短路而是可能过载时,控制开关电路100以打嗝模式间歇性导通与关断,被选择的模式更适合于被保护电路400的当前状况,可更好地实现短路保护。
在一个实施例中,开关电路100包括开关管Q1。开关管Q1的控制端连接控制器300,开关管Q1的另外两端分别连接供电装置401的电源输出端和传感器402的电源输入端。
在另一个实施例中,参看图2,开关电路100除了开关管Q1,还包括第一PNP三极管Q2和第二PNP三极管Q3。第一PNP三极管Q2和第二PNP三极管Q3的基极均与控制器300连接,第一PNP三极管Q2的集电极和第二PNP三极管Q3的发射极相连,第一PNP三极管Q2的发射极连接供电端子VCC,第二PNP三极管Q3的集电极接地。图2中,开关管Q1为PMOS管,开关管Q1的控制端连接第一PNP三极管Q2的集电极。
图2所示的开关电路100在工作时,控制器300输出低电平,则第一PNP三极管Q2和第二PNP三极管Q3导通,相应的,PMOS管的栅极(或者说控制端)的电平被拉低,因而PMOS管导通,也就意味着开关电路100导通,供电线路相应导通;控制器300输出高电平,则第一PNP三极管Q2和第二PNP三极管Q3截止,相应的,PMOS管的栅极电平为高电平,因而PMOS管截止,也就意味着开关电路100关断,供电线路相应关断。
可以理解,上述的开关电路100具体连接结构只是优选的实施方式,并非作为限制。上述的开关电路100还可以包括一些其他器部件,比如,如图2所示的,开关管Q1的两端可以分别通过电阻连接供电装置402和传感器402。
本实施例中,开关电路100由多个独立的器件连接而成,在部分器件损坏时,只需更换损坏的部件即可,相比于集成芯片而言,维修成本更小。
在一个实施例中,短路检测电路200包括模数转换器201。在传感器402的电源输入端、模数转换器201的信号输入端所支持的电压相同,且模数转换器201的信号输出端与控制器300的输入端所支持的电压相同的情况下,短路检测电路200只需模数转换器201即可,用于实现电压值的模数转换,以便于控制器300的处理。
可选的,控制器300可以为MCU,当然,此处只是优选,并不作为限制。
模数转换器201为线性元件,因而,电压检测值和供电线路上的电压值可以呈线性关系,电压检测值可以用来表征供电线路上的电压值。
在另一个实施例中,短路检测电路200除了模数转换器201,还包括第一电压调节电路和第二电压调节电路。
第一电压调节电路连接在供电线路和模数转换器201的信号输入端之间,用于将供电线路上的电压值进行调节后,得到适于输入至模数转换器201的电压值,并输入至模数转换器201。
参看图3,可选的,第一电压调节电路包括第一电阻R1以及第一放大器D1。第一电阻R1的第一端连接供电线路,第一电阻R1的第二端连接第一放大器D1的第一输入端;第一放大器D1的第二输入端接地,第一放大器D1的输出端连接模数转换器201的信号输入端。
可选的,图3所示的第一电压调节电路还可以包括第一电容C1。第一电容C1的第一端连接第一放大器D1的输出端,第一电容C1的第二端接地。第一电容C1的存在,可以对第一放大器D1的输出起到滤波的作用,避免纹波干扰。
第二电压调节电路连接在模数转换器201的信号输出端和控制器300之间,用于将模数转换器201的输出电压进行调节后,得到适于输入至控制器300的电压值(即电压检测值),并输入至控制器300。
参看图3,可选的,第二电压调节电路包括:第二放大器D2以及第二电阻R2。第二放大器D2的第一输入端连接模数转换器201的信号输出端,第二放大器D2的第二输入端接地;第二电阻R2的第一端连接第二放大器D2的第一输入端,第二电阻R2的第二端连接第二放大器D2的输出端、且连接控制器300。
可选的,图3所示的第二电压调节电路还可以包括第二电容C2。第二电容C2的第一端连接第二放大器D2的输出端,第二电容C2的第二端接地。第二电容C2的存在,可以对第二放大器D2的输出起到滤波的作用,避免纹波干扰。
基于上述的短路检测电路200,短路检测电路200输出的电压检测值Vout和供电线路的电压值Vin之间的关系可以如下:
其中,K为模数转换器201所产生的比例系数,DR1为第一电阻R1的阻值,DR2为第二电阻R2的阻值。
可选的,第一电阻R1的阻值可以大于第二电阻R2的阻值。
可以理解,上述的第一电压调节电路和第二电压调节电路只是优选的例子,实际还可以采用其他方式调节电压。此外,图3示出的第一电压调节电路和第二电压调节电路上也还可以增加其他的器部件,比如还可以增加一些电阻和/或电容等。
本实施例中,短路检测电路200由多个独立的器件连接而成,在部分器件损坏时,只需更换损坏的部件即可,相比于集成芯片而言,维修成本更小。
本发明还提供一种短路保护方法,参看图4,该方法可以包括以下步骤:
S100:获取通过检测被保护电路的供电线路上的电压值所得到的电压检测值;
S200:在确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,所述开关电路连接在所述被保护电路的供电线路上,以使所述被保护电路的供电线路导通或关断;
其中,所述第一时间段为从确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
本发明实施例的短路保护方法可以应用于前述实施例所述的短路保护电路,具体可以应用于短路保护电路中的控制器,可以由控制器执行相应的程序来实现上述的方法步骤。
在一个实施例中,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
对所述第一时间段内获取到的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当所述电压累积值小于设定电压累积值,则控制所述开关电路关断;
当所述电压累积值大于或等于所述设定电压累积值,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
在一个实施例中,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
统计所述第一时间段内获取到的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当所述低电压时长大于设定低电压时长,则控制所述开关电路关断;
当所述低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
在一个实施例中,统计所述第一时间段内获取到的电压检测值低于设定电压值的低电压时长,包括:
在所述第一时间段内,以设定的检测周期检测接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值是否低于设定电压值,如果是,则对已记录的计数值与设定值进行累加,并将已记录的计数值修改为累加所得值;
在所述第一时间段结束时,根据已记录的计数值与所述检测周期确定所述低电压时长。
关于本发明实施例的短路保护方法的具体内容可以参看前述实施例中关于短路保护电路的相关描述,相同或相似之处在此不再赘述。
本发明还提供一种机器可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时,实现如前述实施例中的短路保护方法。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种短路保护电路,其特征在于,包括:开关电路、短路检测电路以及控制器;
所述开关电路连接在被保护电路的供电线路上,所述开关电路导通则所述供电线路导通,所述开关电路关断则所述供电线路关断;
所述短路检测电路连接在所述被保护电路的供电线路和所述控制器之间,所述短路检测电路用于检测所述供电线路上的电压值以得到电压检测值,并将所述电压检测值输入至所述控制器;
所述控制器连接所述开关电路,所述控制器用于在接收到的所述电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断,所述第一时间段为从所述控制器确定接收到的电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
2.如权利要求1所述的短路保护电路,其特征在于,所述控制器根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断时,具体用于:
对所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当所述电压累积值小于设定电压累积值,则控制所述开关电路关断;
当所述电压累积值大于或等于所述设定电压累积值,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
3.如权利要求1所述的短路保护电路,其特征在于,所述控制器根据第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值情况控制所述开关电路导通或关断时,具体用于:
统计所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当所述低电压时长大于设定低电压时长,则控制所述开关电路关断;
当所述低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
4.如权利要求3所述的短路保护电路,其特征在于,所述控制器统计所述第一时间段内接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值低于设定电压值的低电压时长时,具体用于:
在所述第一时间段内,以设定的检测周期检测接收的由所述短路检测电路输入的电压检测值是否低于设定电压值,如果是,则对已记录的计数值与设定值进行累加,并将已记录的计数值修改为累加所得值;
在所述第一时间段结束时,根据已记录的计数值与所述检测周期确定所述低电压时长。
5.如权利要求1所述的短路保护电路,其特征在于,所述被保护电路包括供电装置和传感器;
所述开关电路连接在所述供电装置的电源输出端和所述传感器的电源输入端之间;从所述供电装置的电源输出端到所述传感器的电源输入端之间的线路为所述供电线路;所述短路检测电路连接所述供电装置的电源输出端或所述传感器的电源输入端。
6.如权利要求5所述的短路保护电路,其特征在于,所述开关电路包括开关管;
所述开关管的控制端连接所述控制器,所述开关管的另外两端分别连接所述供电装置的电源输出端和所述传感器的电源输入端。
7.如权利要求6所述的短路保护电路,其特征在于,
所述开关电路还包括第一PNP三极管和第二PNP三极管;所述第一PNP三极管和第二PNP三极管的基极均与所述控制器连接,所述第一PNP三极管的集电极和第二PNP三极管的发射极相连,所述第一PNP三极管的发射极连接供电端子,所述第二PNP三极管的集电极接地;
所述开关管为PMOS管,所述开关管的控制端连接所述第一PNP三极管的集电极。
8.如权利要求1所述的短路保护电路,其特征在于,所述短路检测电路包括模数转换器。
9.如权利要求8所述的短路保护电路,其特征在于,所述短路检测电路还包括第一电压调节电路和第二电压调节电路;
所述第一电压调节电路连接在所述供电线路和所述模数转换器的信号输入端之间,用于将所述供电线路上的电压值进行调节后输入至所述模数转换器;
所述第二电压调节电路连接在所述模数转换器的信号输出端和所述控制器之间,用于将所述所述模数转换器的输出电压进行调节后输入至所述控制器。
10.如权利要求9所述的短路保护电路,其特征在于,
所述第一电压调节电路包括第一电阻以及第一放大器;所述第一电阻的第一端连接所述供电线路,所述第一电阻的第二端连接所述第一放大器的第一输入端;所述第一放大器的第二输入端接地,所述第一放大器的输出端连接所述模数转换器的信号输入端;
所述第二电压调节电路包括:第二放大器以及第二电阻;所述第二放大器的第一输入端连接所述模数转换器的信号输出端,所述第二放大器的第二输入端接地;所述第二电阻的第一端连接所述第二放大器的第一输入端,所述第二电阻的第二端连接所述第二放大器的输出端、且连接所述控制器。
11.一种短路保护方法,其特征在于,包括:
获取通过检测被保护电路的供电线路上的电压值所得到的电压检测值;
在确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值时,根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,所述开关电路连接在所述被保护电路的供电线路上,以使所述被保护电路的供电线路导通或关断;
其中,所述第一时间段为从确定获取到的所述电压检测值低于设定电压值开始、且时长为设定时长的时间段。
12.如权利要求11所述的短路保护方法,其特征在于,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
对所述第一时间段内获取到的电压检测值进行积分,得到电压累积值;
当所述电压累积值小于设定电压累积值,则控制所述开关电路关断;
当所述电压累积值大于或等于所述设定电压累积值,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
13.如权利要求11所述的短路保护方法,其特征在于,所述根据第一时间段内获取到的电压检测值情况控制开关电路导通或关断,包括:
统计所述第一时间段内获取到的电压检测值低于设定电压值的低电压时长;
当所述低电压时长大于设定低电压时长,则控制所述开关电路关断;
当所述低电压时长小于或等于设定低电压时长,则控制所述开关电路以打嗝模式间歇性导通与关断。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011353185.6A CN112421563B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 短路保护电路及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011353185.6A CN112421563B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 短路保护电路及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112421563A true CN112421563A (zh) | 2021-02-26 |
CN112421563B CN112421563B (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=74842591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011353185.6A Active CN112421563B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 短路保护电路及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112421563B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102364859A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-02-29 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 开关电源控制装置及包含该控制装置的反激式开关电源 |
CN103407527A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 低压电动车的信息采集电路 |
CN107942126A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-04-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备 |
CN110739666A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-31 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | 采样电阻短路保护电路、保护方法及应用其的开关电源 |
CN211206752U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-08-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电源管理器和移动平台 |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202011353185.6A patent/CN112421563B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102364859A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-02-29 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 开关电源控制装置及包含该控制装置的反激式开关电源 |
CN103407527A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 低压电动车的信息采集电路 |
CN107942126A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-04-20 | 广东美的暖通设备有限公司 | 电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备 |
CN110739666A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-31 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | 采样电阻短路保护电路、保护方法及应用其的开关电源 |
CN211206752U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-08-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电源管理器和移动平台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112421563B (zh) | 2023-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6798175B2 (en) | Power supply circuit | |
CN105790348B (zh) | 电池充电器中的过电流保护 | |
JP4864463B2 (ja) | コンバータ回路およびレギュレータを制御するための方法 | |
US4357572A (en) | Current flare out limit control for PWM converter | |
US20110089925A1 (en) | Switching regulator | |
US20120194158A1 (en) | Controllers for controlling currents to predetermined current references | |
CN104038059A (zh) | 开关调节器以及电子设备 | |
WO2002097940A2 (en) | Overcurrent detection and protection apparatus for switching element | |
CN211557145U (zh) | 过零检测电路和开关电源电路 | |
CN112018844B (zh) | 充电参数检测电路、方法及充电器 | |
CN213817224U (zh) | 电源保护电路和电路系统 | |
US6879138B2 (en) | Buck converter with transient suppression | |
CN109342973B (zh) | 直流电源输入状态监测电路及系统 | |
US10243344B2 (en) | Semiconductor device | |
EP2933645A1 (en) | Duty cycle independent comparator | |
CN213484505U (zh) | 短路保护电路 | |
CN112421563B (zh) | 短路保护电路及方法 | |
US6882132B2 (en) | DC voltage chopper for DC voltage | |
KR102387393B1 (ko) | 과전류 보호 방법 및 과전류 보호 시스템 | |
US7142401B2 (en) | Detecting overcurrents in a switching regulator using a voltage dependent reference | |
JP3421046B2 (ja) | 電圧変換器 | |
CN214900662U (zh) | 恒流保护电路、电源及电子设备 | |
CN215817507U (zh) | 一种短路检测电路、短路保护电路及开关电源电路 | |
CN105655967A (zh) | 过流保护电路 | |
CN108964456B (zh) | 直流对直流控制器、直流对直流电源转换器及其控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |