CN117134293A - 保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种保护电路及装置，该保护电路包括：自锁定模块、电流检测模块和过流保护模块；自锁定模块的输入端与电源连接，自锁定模块的输出端分别与自锁定模块的第一控制端和电流检测模块的输入端连接，自锁定模块用于根据第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对电源与负载之间的连接状态进行控制；电流检测模块的输入端分别与自锁定模块的输出端和负载连接，电流检测模块的输出端与过流保护模块的输入端连接，电流检测模块用于获取负载回路上的检测电流，并将检测电流转化为检测电压；过流保护模块的输出端与自锁定模块的第二控制端连接，过流保护模块用于根据检测电压输出第二控制信号。这样无需配合软件即可实现过流保护。

Description

保护电路及装置

技术领域

本申请涉及电路开发技术领域，尤其涉及一种保护电路及装置。

背景技术

工程技术人员在调试样机或者电路板的时候，由于器件初次使用或电路功能不稳定，有可能存在电流过大甚至直接短路的情况发生，容易烧毁器件或电路板，因而通常需要在电源的输入端设置保护电路，来保护器件和电路板。

在现有技术中，保护电路通常只是对电源的输入端的电流进行检测，在检测到该电流超过预设阈值的时候，输出报警信号，然后通过微控制单元（Microcontroller Unit，简称为MCU）来关断电源，从而导致该保护电路还需配合软件才能实现过流保护功能，实现方式较为复杂。

发明内容

本申请提供了一种保护电路及装置，以解决现有技术中保护电路还需配合软件才能实现过流保护功能，实现方式较为复杂的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种保护电路，所述保护电路设置于电源和负载之间，所述保护电路包括：自锁定模块、电流检测模块和过流保护模块；

其中，所述自锁定模块的输入端与所述电源连接，所述自锁定模块的输出端分别与所述自锁定模块的第一控制端和所述电流检测模块的输入端连接，所述自锁定模块用于根据所述第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对所述电源与所述负载之间的连接状态进行控制；

所述电流检测模块的输入端分别与所述自锁定模块的输出端和所述负载连接，所述电流检测模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接，所述电流检测模块用于获取所述负载所在回路上的检测电流，并将所述检测电流转化为检测电压；

所述过流保护模块的输出端与所述自锁定模块的第二控制端连接，所述过流保护模块用于根据所述检测电压输出所述第二控制信号。

可选地，所述自锁定模块包括第一开关、第一三极管、第二三极管、第一场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容；

其中，所述第一电阻的第一端作为所述自锁定模块的输入端与所述电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极连接；

所述第四电阻的第二端作为所述电流检测模块的第二控制端与所述过流保护模块的输出端连接，所述第五电阻的第二端作为所述电流检测模块的第一控制端与所述自锁定模块的输出端连接，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第二三极管的发射极分别与接地端连接；

所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第一场效应管的栅极连接，所述第二电阻的第二端和所述第一场效应管的漏极均与所述第一电阻的第一端连接，所述第一场效应管的源极作为所述自锁定模块的输出端分别与所述自锁定模块的第一控制端和所述电流检测模块的输入端连接。

可选地，所述第一开关为复位开关。

可选地，所述电流检测模块包括第一电流检测单元、第二电流检测单元、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第一运算放大器；

其中，所述第一电流检测单元的第一端和所述第二电流检测单元的第一端均作为所述电流检测模块的输入端，与所述自锁定模块的输出端和所述负载连接；

所述第一电流检测单元的第二端与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端和所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述第二电流检测单元的第二端连接，所述第一运算放大器的正相输入端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与接地端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述第九电阻的第二端均作为所述电流检测模块的输出端，与所述过流保护模块的输入端连接。

可选地，所述第一电流检测单元和所述第二电流检测单元均为霍尔电流传感器。

可选地，所述过流保护模块包括基准电压子电路、第二运算放大器和光电耦合器；

其中，所述第二运算放大器的正相输入端作为所述过流保护模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述基准电压子电路的输出端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述光电耦合器的输入端连接，所述光电耦合器的输出端作为所述过流保护模块的输出端与所述自锁定模块的第二控制端连接。

可选地，所述保护电路还包括：保护电流调节模块；

其中，所述保护电流调节模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述保护电流调节模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接；

所述保护电流调节模块用于对所述电流检测模块输出的检测电压进行调节，并通过所述过流保护模块根据调节后的检测电压输出所述第二控制信号。

可选地，所述保护电流调节模块包括第十二电阻、第十三电阻、可调电阻电位器和第三运算放大器；

其中，所述第十二电阻的第一端作为所述保护电流调节模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述第十二电阻的第二端分别与所述可调电阻电位器的第一端和所述第三运算放大器的负相输入端连接，所述可调电阻电位器的第二端和所述第三运算放大器的输出端均作为所述保护电流调节模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接；

所述第十三电阻的第一端与所述第三运算放大器的正相输入端连接，所述第十三电阻的第二端与接地端连接。

可选地，所述保护电路还包括：电流显示模块；

其中，所述电流显示模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述电流显示模块用于对所述负载所在回路上的检测电流进行显示。

第二方面，本申请实施例还提供了一种保护装置，所述保护装置包括电源、负载和第一方面任一项所述的保护电路；

其中，所述保护电路设置于所述电源和所述负载之间，所述保护电路用于根据所述负载所在回路上的检测电流，对所述电源与所述负载之间的连接状态进行控制。

在本申请实施例中，所述保护电路设置于电源和负载之间，所述保护电路包括：自锁定模块、电流检测模块和过流保护模块；其中，所述自锁定模块的输入端与所述电源连接，所述自锁定模块的输出端分别与所述自锁定模块的第一控制端和所述电流检测模块的输入端连接，所述自锁定模块用于根据所述第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对所述电源与所述负载之间的连接状态进行控制；所述电流检测模块的输入端分别与所述自锁定模块的输出端和所述负载连接，所述电流检测模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接，所述电流检测模块用于获取所述负载所在回路上的检测电流，并将所述检测电流转化为检测电压；所述过流保护模块的输出端与所述自锁定模块的第二控制端连接，所述过流保护模块用于根据所述检测电压输出所述第二控制信号。这样，该保护电路可以通过电流检测模块获取负载所在回路上的检测电流，并将检测电流转化为检测电压，然后通过过流保护模块根据检测电压输出第二控制信号，再由自锁定模块根据第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对电源与负载之间的连接状态进行控制，以达到过流保护的作用，且无需配合软件来实现，实现方式较为简单。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种保护电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种自锁定模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电流检测模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种过流保护模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种保护电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种保护电流调节模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种保护电路的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种电流显示模块的的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的再一种保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1, 图1为本申请实施例提供的一种保护电路的结构示意图。如图1所示，保护电路200设置于电源100和负载300之间，保护电路200包括：自锁定模块210、电流检测模块220和过流保护模块230；

其中，自锁定模块210的输入端与电源100连接，自锁定模块210的输出端分别与自锁定模块210的第一控制端和电流检测模块220的输入端连接，自锁定模块210用于根据第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对电源100与负载300之间的连接状态进行控制；

电流检测模块220的输入端分别与自锁定模块210的输出端和负载300连接，电流检测模块220的输出端与过流保护模块230的输入端连接，电流检测模块220用于获取负载300所在回路上的检测电流，并将检测电流转化为检测电压；

过流保护模块230的输出端与自锁定模块210的第二控制端连接，过流保护模块230用于根据检测电压输出第二控制信号。

具体地，上述第一控制端的第一控制信号和上述第二控制端的第二控制信号均为电平信号，该电平信号可以为逻辑门电路（Transistor-Transistor Logic，简称为TTL）信号，也可以为互补金属氧化物共同构成的互补型MOS集成电路（Complementary MetalOxide Semiconductor，简称为CMOS）信号。

在本实施例中，该保护电路200可以通过电流检测模块220获取负载300所在回路上的检测电流，并将检测电流转化为检测电压，然后再通过过流保护模块230根据检测电压输出第二控制信号，再由自锁定模块210根据自身输出的第一控制信号和过流保护模块230输出的第二控制信号，对电源100与负载300之间的连接状态进行控制，以达到过流保护的作用，且无需配合软件来实现，实现方式较为简单。

进一步地，参见图2，自锁定模块210包括第一开关K1、第一三极管Q1、第二三极管Q3、第一场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R35、第一电容C1和第二电容C9；

其中，第一电阻R1的第一端作为自锁定模块210的输入端与电源100连接，第一电阻R1的第二端与第一开关K1的第一端连接，第一开关K1的第二端分别与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端、第六电阻R6的第一端、第七电阻R35的第一端、第一电容C1的第一端、第二电容C9的第一端、第一三极管Q1的基极和第二三极管Q3的基极连接；

第四电阻R4的第二端作为电流检测模块220的第二控制端与过流保护模块230的输出端连接，第五电阻R5的第二端作为电流检测模块220的第一控制端与自锁定模块210的输出端连接，第六电阻R6的第二端、第一电容C1的第二端、第七电阻R35的第二端、第二电容C9的第二端和第二三极管Q3的发射极分别与接地端连接；

第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q3的集电极连接，第一三极管Q1的集电极与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端分别与第二电阻R2的第一端和第一场效应管Q2的栅极连接，第二电阻R2的第二端和第一场效应管Q2的漏极均与第一电阻R1的第一端连接，第一场效应管Q2的源极作为自锁定模块210的输出端分别与自锁定模块210的第一控制端和电流检测模块220的输入端连接。

在一实施例中，上述第一开关K1可以为复位开关或者单刀双掷开关等，本申请实施例不做具体限定。上述第一三极管Q1和第二三极管Q3可以为一NPN三极管，上述第一场效应管Q2可以为一PMOS管。如图2所示，当第一开关K1导通时，电源100的电压接入该自锁定模块210，该自锁定模块210中的第一电阻R1和第六电阻R6分压，使第二三极管Q3的基极正向偏置，第二三极管Q3处于导通状态。同时，该自锁定模块210中的第一电阻R1和第七电阻R35分压，使第一三极管Q1的基极正向偏置，第一三极管Q1处于导通状态。第一三极管Q1和第二三极管Q3导通后，第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1和第二三极管Q3所在的线路导通，第二电阻R2和第三电阻R3分压，使第一场效应管Q2处于导通状态，此时，第一场效应管Q2的源极的输出电压会经第五电阻R5反馈给第二三极管Q3，此时，第五电阻R5和第六电阻R6分压，使第二三极管Q3的基极正向偏置，从而第二三极管Q3继续导通。同时，过流保护模块230的输出端输出的第二控制信号On_off_con通过第四电阻R4和第七电阻R35, 第四电阻R4和第七电阻R35分压使第一三极管Q1导通，从而第一三极管Q1也继续导通。

此后，第一三极管Q1、第二三极管Q3和第一场效应管Q2的导通状态自动被锁定。当第二控制端的第二控制信号On_off_con为高电平时，不影响第一三极管Q1、第二三极管Q3和第一场效应管Q2的导通状态；当第二控制端的第二控制信号On_off_con为低电平时，第一三极管Q1的偏压为零，从而第一三极管Q1切换至截止状态，第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1和第二三极管Q3所在的线路断开，从而第一场效应管Q2会切换至断开状态，使电源100与负载300之间的连接断开，起到过流保护的作用。

除此之外，在本实施例中，主开关元件Q2使用场效应管，而不是传统的继电器，这样降低了自锁定模块210的体积，使保护电路200更加小巧；并且，场效应管的开关速度比继电器开关速度更快，提高了过流保护的灵敏性；另外，继电器触点存在氧化粘连的故障，效应管不存在这个现象，从而提高了过流关断的可靠性。

进一步地，第一开关K1为复位开关。

在一实施例中，可以选用复位开关作为第一开关K1，此处的复位开关是指按下后会自动复位的开关。这样，用户只需触摸复位开关接通电源，复位开关会立即自动复位，不持续通过电流，从而减少第一开关K1触点发热氧化、接触不良、使用寿命降低等不可靠性。

除此之外，自锁定模块210还包括第一二极管D1、第二二极管D2和第一稳压管D3；

其中，第一二极管D1的阳极与电源100连接，第一二极管D1的阴极分别与第一电阻R1的第一端和第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极与接地端连接；第一二极管D1可以为肖特基二极管，用于输入电压防反接，第二二极管D2可以为瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor，简称为TVS）用于输入浪涌电压；在电源100与第一二极管D1之间还串联设置有保险丝F1，起双重过流保护的作用。

第一稳压管D3与第二电阻R2并联设置，从而使第一场效应管Q2的栅极电压在正负20V的范围内，不会烧毁。

进一步地，参见图3，电流检测模块220包括第一电流检测单元M1、第二电流检测单元M2、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R12和第一运算放大器M3；

其中，第一电流检测单元M1的第一端和第二电流检测单元M2的第一端均作为电流检测模块220的输入端，与自锁定模块210的输出端和负载300连接；

第一电流检测单元M1的第二端与第八电阻R9的第一端连接，第八电阻R9的第二端分别与第九电阻R10的第一端、第十电阻R11的第一端和第一运算放大器M3的反相输入端连接，第十电阻R11的第二端与第二电流检测单元M2的第二端连接，第一运算放大器M3的正相输入端与第十一电阻R12的第一端连接，第十一电阻R12的第二端与接地端连接，第一运算放大器M3的输出端和第九电阻R10的第二端均作为电流检测模块220的输出端，与过流保护模块230的输入端连接。

在一实施例中，第一电流检测单元M1的第一端和第二电流检测单元M2是串接在负载回路中，用于获取负载300所在回路上的检测电流，并将检测电流转化为检测电压。上述第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R12和第一运算放大器M3组成2路相加取平均值电路，第八电阻R9的电阻值与第十电阻R11的电阻值相等，且第八电阻R9的电阻值等于2*第九电阻R10的电阻值(或第十电阻R11的电阻值等于2*第九电阻R10的电阻值)，第一运算放大器M3的输出电压V_3=-(V_1*R10/R9+V_2*R10/ R 11)，其中，V_1表示第一电流检测单元M1的第二端输出的电压值，V_2表示第二电流检测单元M2的第二端输出的电压值。因而通过该电流检测模块220，可以实现2路检测电流相加取平均值。2路检测电流相加取平均值可以降低采样结果的随机性，提高检测结果的精度。测量电路不可避免存在随机误差，由于温度的变化、电流的波动、电磁场的干扰，会存在随机误差，这些因素不可控又无法完全消除，实践和理论证明随机误符合正态分布，增加测量次数取平均值可以减少随机误差。

进一步地，第一电流检测单元M1和第二电流检测单元M2均为霍尔电流传感器。

在一实施例中，选用霍尔电流传感器作为第一电流检测单元M1和第二电流检测单元M2，可以实现负载回路与电流检测模块220之间的电气隔离，从而降低负载回路的瞬态变化对电流检测模块220的影响，提高电流检测模块220的可靠性和精度，同时实现电气隔离，提高了电流检测模块220的安全性。

进一步地，参见图4，过流保护模块230包括基准电压子电路2301、第二运算放大器M6和光电耦合器M7；

其中，第二运算放大器M6的正相输入端作为过流保护模块230的输入端与电流检测模块220的输出端连接，基准电压子电路2301的输出端与第二运算放大器M6的反相输入端连接，第二运算放大器M6的输出端与光电耦合器M7的输入端连接，光电耦合器M7的输出端作为过流保护模块230的输出端与自锁定模块210的第二控制端连接。

在一实施例中，上述基准电压子电路2301用于通过精密电压源M5提供基准电压V_ref，且基准电压V_ref=2.495*(1+R16/R17)。基准电压V_ref经过电阻R19和电阻R30分压，得到基准比较电压V_5，基准比较电压V_5引入第二运算放大器M6的反相输入端。第一运算放大器M3的输出端输出采样电压V_test，采样电压V_test进入电阻R28和R27组成的正反馈放大电路，形成滞回比较器。第二运算放大器M6的正相输入端电压V_6与反相输入端电压V_5比较，当V_5高于V_6时，第二运算放大器M6输出高电平，此时光电耦合器M7输入端有电流导通，光电耦合器M7的输出端与接地端连接，将原本为高电平的第二控制信号On_off_con拉低为低电平，输入自锁定模块210的第二控制端，从而断开第一三极管Q1，使得电源100与负载300之间的连接也断开，此时POWER_OUT变为零。

进一步地，参见图5，图5为本申请实施例提供的又一种保护电路的结构示意图，如图5所示，保护电路200还包括：保护电流调节模块240；

其中，保护电流调节模块240的输入端与电流检测模块220的输出端连接，保护电流调节模块240的输出端与过流保护模块230的输入端连接；

保护电流调节模块240用于对电流检测模块220输出的检测电压进行调节，并通过过流保护模块230根据调节后的检测电压输出第二控制信号。

在一实施例中，在保护电路200中增加保护电流调节模块240，通过保护电流调节模块240可实现对负载回路的保护电流可调节性，使得该保护电路200可以应用在不同保护电流的负载回路中，增加了保护电路200的使用范围。

进一步地，参见图6，保护电流调节模块240包括第十二电阻R13、第十三电阻R14、可调电阻电位器R15和第三运算放大器M4；

其中，第十二电阻R13的第一端作为保护电流调节模块240的输入端与电流检测模块220的输出端连接，第十二电阻R13的第二端分别与可调电阻电位器R15的第一端和第三运算放大器M4的负相输入端连接，可调电阻电位器R15的第二端和第三运算放大器M4的输出端均作为保护电流调节模块240的输出端与过流保护模块230的输入端连接；

第十三电阻R14的第一端与第三运算放大器M4的正相输入端连接，第十三电阻R14的第二端与接地端连接。

在一实施例中，第三运算放大器M4的输出电压V_test=-V_3*R15/R13, 可调电阻电位器R15的电阻值与第十二电阻R13的电阻值的比值，确定了第三运算放大器M4的输入电压V_3到第三运算放大器M4的输出电压V_test的放大倍数。用户在调节可调电阻电位器R15时，旋钮指示的位置与设置的负载回路的保护电流相对应，设置好保护电流后，采样电压V_test反馈给过流保护模块230，当负载回路电路超过设置的保护电流后，启动过流保护模块230，输出第二控制信号On_off_con,送给自锁定模块210的第二控制端，关断输入电源100电压POWER，从而达到保护后级电路的目的。

需要说明的是，可调电阻电位器R15可按比例线性调节检测电压，检测电压与负载300电路中电流成正比，调节旋钮的指示标志与保护电流相对应，用户可根据标志旋转旋钮，从而设定跳闸保护电流。负载300中的电流一旦到达保护电流、迅速关断MOSFET，从而断开电源100，保护后级电路。

进一步地，参见图7，保护电路200还包括：电流显示模块250；

其中，电流显示模块250的输入端与电流检测模块220的输出端连接，电流显示模块250用于对负载300所在回路上的检测电流进行显示。

在一实施例中，电流检测模块220输出的检测电压对应负载300所在回路的检测电流，检测电压与检测电流成正比。检测电压可以通过模数转换器，转化为数字信号输出，并在液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称为LCD）上显示，显示范围为0.01A~99.99A。U10为DCDC电压转换模块，输出电压VCC是模数转换器的工作电压，该电流显示模块250的电路结构如图8所示。

在本实施例中，可以通过专用元件实现检测电压的模数转换，并用LCD显示实时工作电流。模数转换和LCD显示控制不使用MCU，从而电路进一步精简，降低了电路的复杂度。

在一实施例中，保护电路的电路结构如图9所示，该保护电路200包括：自锁定模块210、电流检测模块220、保护电流调节模块240、过流保护模块230和电流显示模块250。该保护电路200可以实现电压启动自锁、电流检测、过流保护，以及实时显示负载300电流的功能，具体如下：

1、在电流检测模块220中使用霍尔传感器，负载回路与电流检测模块220电气隔离，从而降低负载回路的瞬态变化对电流检测模块220的影响，提高电流检测模块220的可靠性和精度，同时实现电气隔离，提高了电流检测模块220的安全性。并且，在电流检测模块220中采用乘二取平均值电路，乘二取平均值电路通过取平均值可以降低采样结果的随机性，提高检测结果的精度。理论上，可以提高大于50%的精度。

2、在自锁定模块210中使用复位开关控制电源100接通，电源100接通后复位开关立即复位，输出电压自动锁定。复位开关能够自动复位，不持续通过电流，从而减少触点发热氧化、接触不良、使用寿命降低等不可靠性。并且，在自锁定模块210中主开关元件使用MOS管，而不是继电器，这样降低了元件的体积，装置更加小巧；MOS管开关速度比继电器开关速度更快，提高了过流保护的灵敏性；继电器触点存在氧化粘连的故障，MOS管不存在这个现象，从而提高了过流关断的可靠性。

3、在电流显示模块250中通过专用元件实现检测电压的模数转换，并用LCD显示实时工作电流。模数转换和LCD显示控制不使用MCU，从而电路进一步精简，降低了电路的复杂度。

4、在保护电流调节模块240中通过一精密可调电阻电位器R15，可按比例线性调节检测电压、检测电压与负载300电路中电流成正比，调节旋钮的指示标志与保护电流相对应，工程技术人员可根据标志旋转旋钮，从而设定跳闸保护电流。负载300中的电流一旦到达保护电流、迅速关断MOS管，从而断开电源100，保护后级电路。

5、在过流保护模块230中基于运放的滞回比较电路结合光耦的过流保护控制电路，过滤了电流的干扰和抖动，避免电路误动作。

通过以上5点改进，使电路精度提高、稳定可靠，体积小巧，简化系统，隔离安全、经济高效。此安全与门电路可集成于有电流检测、过流保护需求的电路中，有效保护后级电路，避免元器件和电路板因操作不当而烧毁，有效地提高调试工作的安全性、节省成本、提高工作效率。

除此之外，本申请实施例还提供了一种保护装置，保护装置包括电源100、负载300和第一方面任一项的保护电路200；

其中，保护电路200设置于电源100和负载300之间，保护电路200用于根据负载300所在回路上的检测电流，对电源100与负载300之间的连接状态进行控制。

需要说明的是，该保护装置可以实现上述保护电路中任一实施例的功能，在此不再一一赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种保护电路，其特征在于，所述保护电路设置于电源和负载之间，所述保护电路包括：自锁定模块、电流检测模块和过流保护模块；

其中，所述自锁定模块的输入端与所述电源连接，所述自锁定模块的输出端分别与所述自锁定模块的第一控制端和所述电流检测模块的输入端连接，所述自锁定模块用于根据所述第一控制端的第一控制信号和第二控制端的第二控制信号，对所述电源与所述负载之间的连接状态进行控制；

所述电流检测模块的输入端分别与所述自锁定模块的输出端和所述负载连接，所述电流检测模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接，所述电流检测模块用于获取所述负载所在回路上的检测电流，并将所述检测电流转化为检测电压；

所述过流保护模块的输出端与所述自锁定模块的第二控制端连接，所述过流保护模块用于根据所述检测电压输出所述第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述自锁定模块包括第一开关、第一三极管、第二三极管、第一场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容；

其中，所述第一电阻的第一端作为所述自锁定模块的输入端与所述电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极连接；

所述第四电阻的第二端作为所述电流检测模块的第二控制端与所述过流保护模块的输出端连接，所述第五电阻的第二端作为所述电流检测模块的第一控制端与所述自锁定模块的输出端连接，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第二三极管的发射极分别与接地端连接；

所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第一场效应管的栅极连接，所述第二电阻的第二端和所述第一场效应管的漏极均与所述第一电阻的第一端连接，所述第一场效应管的源极作为所述自锁定模块的输出端分别与所述自锁定模块的第一控制端和所述电流检测模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关为复位开关。

4.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电流检测模块包括第一电流检测单元、第二电流检测单元、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第一运算放大器；

其中，所述第一电流检测单元的第一端和所述第二电流检测单元的第一端均作为所述电流检测模块的输入端，与所述自锁定模块的输出端和所述负载连接；

所述第一电流检测单元的第二端与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端和所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述第二电流检测单元的第二端连接，所述第一运算放大器的正相输入端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与接地端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述第九电阻的第二端均作为所述电流检测模块的输出端，与所述过流保护模块的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一电流检测单元和所述第二电流检测单元均为霍尔电流传感器。

6.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述过流保护模块包括基准电压子电路、第二运算放大器和光电耦合器；

其中，所述第二运算放大器的正相输入端作为所述过流保护模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述基准电压子电路的输出端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述光电耦合器的输入端连接，所述光电耦合器的输出端作为所述过流保护模块的输出端与所述自锁定模块的第二控制端连接。

7.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：保护电流调节模块；

其中，所述保护电流调节模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述保护电流调节模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接；

所述保护电流调节模块用于对所述电流检测模块输出的检测电压进行调节，并通过所述过流保护模块根据调节后的检测电压输出所述第二控制信号。

8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述保护电流调节模块包括第十二电阻、第十三电阻、可调电阻电位器和第三运算放大器；

其中，所述第十二电阻的第一端作为所述保护电流调节模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述第十二电阻的第二端分别与所述可调电阻电位器的第一端和所述第三运算放大器的负相输入端连接，所述可调电阻电位器的第二端和所述第三运算放大器的输出端均作为所述保护电流调节模块的输出端与所述过流保护模块的输入端连接；

所述第十三电阻的第一端与所述第三运算放大器的正相输入端连接，所述第十三电阻的第二端与接地端连接。

9.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：电流显示模块；

其中，所述电流显示模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，所述电流显示模块用于对所述负载所在回路上的检测电流进行显示。

10.一种保护装置，其特征在于，所述保护装置包括电源、负载和如权利要求1至9中任一项所述的保护电路；

其中，所述保护电路设置于所述电源和所述负载之间，所述保护电路用于根据所述负载所在回路上的检测电流，对所述电源与所述负载之间的连接状态进行控制。