CN202435000U - 负载过流检测保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及过流保护电路。本实用新型可以很好地解决现有技术中对硬件资源要求较高的问题，其技术方案要点是，一种负载过流检测保护电路，由电源电路供电，包括控制芯片和系统复位电路，所述的负载过流检测保护电路还包括有过流触发电路、过流保护电路、信号传递电路和复位触发电路，所述的电源电路通过过流触发电路与过流保护电路电连接，所述过流触发电路的输出端与信号传递电路电连接，所述信号传递电路和系统复位电路的输出端均与复位触发电路电连接，所述复位触发电路的输出端与控制芯片的复位端口电连接，所述控制芯片的一个输出端与过流保护电路的控制端电连接。本实用新型结构简单触发准确、能够准确高效地完成负载过流保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过流保护电路，特别涉及一种结构简单触发准确的负载过流检测保护电路。
背景技术
目前，常用的过流过户系统中，负载电流检测的常规实现方法是通过电流互感器把负载电流感应取样，转换为电压值，再经整流后送入控制芯片的A/D口，根据A/D值判断负载是否过流，以便对负载保护。但是这样的结构电路相对负载，同时此电路需要控制芯片的A/D口的支持，所以在一些空间要求高、A/D口资源紧张、同时缺少额外软件控制模块的情况下，现有技术无法完成负载过流保护工作。
中国专利公告号CN1819384A，公告日2006年8月16日，公开了一种过流过压保护装置,包括电压检测模块、电流电压转换模块和分别接入供电电路模块的电压阀值判别处理模块、双稳态锁存模块及继电器推动模块,其中电压检测模块一端连接到供电电网上,另一端与电压阀值判别处理模块相连接,电流电压转换模块与电压阀值判别处理模块连接,双稳态锁存模块分别与电压阀值判别处理模块和继电器推动模块连接。供电电路模块与一数码射频电路模块连接,数码射频电路模块与双稳态锁存模块连接。此技术方案与现有技术方案相同，依然需要进行模数转换，需要A/D口资源，在一些空间要求高、A/D口资源紧张、同时缺少额外软件控制模块的情况下，现有技术无法完成负载过流保护工作。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中在一些空间要求高、A/D口资源紧张、同时缺少额外软件控制模块的情况下，现有技术无法完成负载过流保护工作的问题，提供一种结构简单触发准确的负载过流检测保护电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种负载过流检测保护电路，由电源电路供电，包括控制芯片和系统复位电路，所述的负载过流检测保护电路还包括有过流触发电路、过流保护电路、信号传递电路和复位触发电路，所述的电源电路通过过流触发电路与过流保护电路电连接，所述过流触发电路的输出端与信号传递电路电连接，所述信号传递电路和系统复位电路的输出端均与复位触发电路电连接，所述复位触发电路的输出端与控制芯片的复位端口电连接，所述控制芯片的一个输出端与过流保护电路的控制端电连接。这样设置，电源电路通过流触发电路和过流保护电路驱动负载，所以当通过流触发电路的电流超过一定限度，此电流即将造成负载过电流时，过流触发电路输出信号，信号传递电路将此信号整形后输出至复位触发电路，复位触发电路导通，系统复位电路通过复位触发电路选通控制芯片，控制芯片输出信号至过流保护电路，过流保护电路断开，保证了负载和整体系统的安全。
作为优选，所述的过流触发电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和第二三极管TR2，所述电阻R1的第一导通端、电阻R3的第一导通端和第二三极管TR2的发射极均与电源电路连接，所述电阻R1的第二导通端通过电阻R2与第二三极管TR2的基极电连接，电阻R3的第二导通端与第二三极管TR2的基极电连接，所述电阻R1的第二导通端还与过流保护电路电连接，所述第二三极管TR2的集电极与所述的信号传递电路电连接。这样设置，选择好合理的电阻R1数值，可以使得在负载电流正常工作时，电阻R1电压差小于0.7V，此时第二三极管TR2截止，控制芯片的复位状态取决于系统复位电路。
作为优选，所述的过流保护电路包括第一三极管TR1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可控硅SCR1和电容C1，第一三极管TR1的基极与控制芯片的一个输出端电连接，所述电阻R4的第一导通端与过流触发电路电连接，电阻R4的第二导通端通过电阻R5与第一三极管TR1的集电极电连接，电阻R4的第二导通端还与可控硅SCR1的门极电连接，可控硅SCR1的阳极与过流触发电路电连接，可控硅SCR1的阴极与负载电连接，所述的电阻R6和电容C1串联后与所述的可控硅SCR1并联。这样设置，保证了过流保护电路中第一三极管TR1的基极受控制芯片的控制，只要控制器复位，可以致可控硅SCR1截止，负载电路切断，以达到过流保护之目的。
作为优选，所述的信号传递电路包括电容C2、电阻R7、电阻R8和第三三极管TR3，所述电容C2的正极和电阻R7的第一导通端均与所述过流触发电路的输出端电连接，电容C2的负极接地，电阻R7的第二导通端接地，电阻R8的第一导通端与电容C2的正极电连接，电阻R8的第二导通端与第三三极管TR3的基极电连接，第三三极管TR3的发射极接地，第三三极管TR3的集电极与所述的复位触发电路电连接。这样设置，过流触发电路无信号输入至信号传递电路时，电容C2通过R7放电，三极管TR3截止，控制芯片的复位状态只取决于系统复位电路，过流触发电路有信号输入至信号传递电路时，电容C2两端的电压会缓慢上升，第三三极管TR3的基极电压超过导通电压时，第三三极管TR3导通，即将复位触发电路的输入端直接短路，同时，调整电容C2的大小，可调整电压上升时间，以达到调整过流检测灵敏度之目的。
作为优选，所述的复位触发电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3和第四三极管TR4，电阻R11与电容C3并联，电阻R9的第一导通端与系统复位电路电连接，电阻R9的第二导通端通过电阻R10接地，电阻R9的第二导通端还与第四三极管TR4的基极电连接，第四三极管TR4的基极还与所述的信号传递电路的输出端电连接，所述第四三极管TR4的集电极与电源电路连接，第四三极管TR4的发射极通过电阻R11接地，第四三极管TR4的发射极与控制芯片的复位端口电连接。这样设置，电阻R9和电阻R10组成电路接收系统复位电路信号，并输出至第四三极管TR4的基极，选择导通第四三极管TR4，但是，当信号传递电路将复位触发电路的控制端直接短路时，第四三极管TR4关断，复位触发电路输出低电平，控制芯片复位。
作为优选，所述的控制芯片为单片机。单片机作为控制芯片，适用性好、成本低、处理速度快，符合设计要求。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单触发准确、可以节省模数转换接口和节省软件控制模块，降低了软件编制难度，能够准确高效地完成负载过流保护。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理图；
图2是本实用新型中控制芯片的电路示意图。
图中：1、电源电路，11、降压电路模块，2、过流触发电路，3、过流保护电路，4、信号传递电路，5、复位触发电路，6、系统复位电路，7、控制芯片，8、负载电路，81、负载。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种负载过流检测保护电路（参见附图1），由电源电路1供电，包括控制芯片7和系统复位电路6，负载过流检测保护电路还包括有过流触发电路2、过流保护电路3、信号传递电路4和复位触发电路5，电源电路1通过过流触发电路2与过流保护电路3电连接，过流触发电路2的输出端与信号传递电路4电连接，信号传递电路4和系统复位电路6的输出端均与复位触发电路5电连接，复位触发电路5的输出端与控制芯片7的复位端口电连接，控制芯片7的一个输出端与过流保护电路3的控制端电连接。本实施例中控制芯片7为单片机。
本实施例中的电源电路1采用市电然后通过降压电路模块2降压的形式实现。过流触发电路2包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和第二三极管TR2，第二三极管TR2为PNP管，电阻R1的第一导通端、电阻R3的第一导通端和第二三极管TR2的发射极均与电源电路1连接，电阻R1的第二导通端通过电阻R2与第二三极管TR2的基极电连接，电阻R3的第二导通端与第二三极管TR2的基极电连接，电阻R1的第二导通端还与过流保护电路3电连接，所述第二三极管TR2的集电极与所述的信号传递电路4电连接。
过流保护电路3包括第一三极管TR1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可控硅SCR1和电容C1，第一三极管TR1的基极与控制芯片7的一个输出端电连接，电阻R4的第一导通端与过流触发电路2中电阻R1的第二导通端电连接，电阻R4的第二导通端通过电阻R5与第一三极管TR1的集电极电连接，第一三极管TR1为NPN管，电阻R4的第二导通端还与可控硅SCR1的门极电连接，可控硅SCR1的阳极同样与过流触发电路2中电阻R1的第二导通端电连接电连接，可控硅SCR1的阴极与负载电路8中的负载81电连接，电阻R6和电容C1串联后与所述的可控硅SCR1并联，即电阻R6的一端与电阻R1的第二导通端电连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端与负载81电连接。
信号传递电路4包括电容C2、电阻R7、电阻R8和第三三极管TR3，第三三极管TR3为NPN管，电容C2的正极和电阻R7的第一导通端均与所述过流触发电路2中第二三极管TR2的集电极电连接，电容C2的负极接地，电阻R7的第二导通端接地，电阻R8的第一导通端与电容C2的正极电连接，电阻R8的第二导通端与第三三极管TR3的基极电连接，第三三极管TR3的发射极接地，第三三极管TR3的集电极与复位触发电路5中第四三极管TR4的基极电连接。
复位触发电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3和第四三极管TR4，电阻R11与电容C3并联，电阻R9的第一导通端与系统复位电路6电连接，电阻R9的第二导通端通过电阻R10接地，电阻R9的第二导通端还与第四三极管TR4的基极电连接，第四三极管TR4的基极还与信号传递电路4中第三三极管TR3的集电极电连接，第四三极管TR4的集电极与电源电路1连接，第四三极管TR4的发射极通过电阻R11接地，第四三极管TR4的发射极与控制芯片7的复位端口电连接。本实施例中，第一三极管TR1、第二三极管TR2、第三三极管TR3和第四三极管TR4的导通电压均为0.7V。
本实施例在使用时分为负载过流和负载正常工作两种情况，负载电流正常工作时，电阻R1电压差小于0.7V，第二三极管TR2截止，电容C2通过电阻R7放电，第三三极管TR3截止，单片机的复位状态取决于系统复位电路6。本实施例中的电阻R9和R10的电阻值成比例，使系统复位电路模块6的输出电压能使第四三极管TR4可靠截止，单片机能可靠复位；负载电流过流时，电阻R1、电阻R2和电阻R3两端的电路均产生变化，使得第二三极管TR2的发射极和基极之间电压上升至0.7V，第二三极管TR2导通，第二三极管TR2的集电极会出现方波信号，信号经电解电容C2平滑波形后，电容C2两端的电压会缓慢上升，当电压上升到0.7V时,第三三极管TR3导通，第三三极管TR3导通后第四三极管TR4截止，单片机的复位端口会呈现低电平，低电平后单片机复位，以致可控硅SCR1截止，过流保护电路3断路，负载回路被切断，以达到过流保护之目的。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种负载过流检测保护电路，由电源电路供电，包括控制芯片和系统复位电路，其特征在于：所述的负载过流检测保护电路还包括有过流触发电路、过流保护电路、信号传递电路和复位触发电路，所述的电源电路通过过流触发电路与过流保护电路电连接，所述过流触发电路的输出端与信号传递电路电连接，所述信号传递电路和系统复位电路的输出端均与复位触发电路电连接，所述复位触发电路的输出端与控制芯片的复位端口电连接，所述控制芯片的一个输出端与过流保护电路的控制端电连接。
2.根据权利要求1所述的负载过流检测保护电路，其特征在于：所述的过流触发电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和第二三极管TR2，所述电阻R1的第一导通端、电阻R3的第一导通端和第二三极管TR2的发射极均与电源电路连接，所述电阻R1的第二导通端通过电阻R2与第二三极管TR2的基极电连接，电阻R3的第二导通端与第二三极管TR2的基极电连接，所述电阻R1的第二导通端还与过流保护电路电连接，所述第二三极管TR2的集电极与所述的信号传递电路电连接。
3.根据权利要求1所述的负载过流检测保护电路，其特征在于：所述的过流保护电路包括第一三极管TR1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可控硅SCR1和电容C1，第一三极管TR1的基极与控制芯片的一个输出端电连接，所述电阻R4的第一导通端与过流触发电路电连接，电阻R4的第二导通端通过电阻R5与第一三极管TR1的集电极电连接，电阻R4的第二导通端还与可控硅SCR1的门极电连接，可控硅SCR1的阳极与过流触发电路电连接，可控硅SCR1的阴极与负载电连接，所述的电阻R6和电容C1串联后与所述的可控硅SCR1并联。
4.根据权利要求1所述的负载过流检测保护电路，其特征在于：所述的信号传递电路包括电容C2、电阻R7、电阻R8和第三三极管TR3，所述电容C2的正极和电阻R7的第一导通端均与所述过流触发电路的输出端电连接，电容C2的负极接地，电阻R7的第二导通端接地，电阻R8的第一导通端与电容C2的正极电连接，电阻R8的第二导通端与第三三极管TR3的基极电连接，第三三极管TR3的发射极接地，第三三极管TR3的集电极与所述的复位触发电路电连接。
5.根据权利要求1所述的负载过流检测保护电路，其特征在于：所述的复位触发电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3和第四三极管TR4，电阻R11与电容C3并联，电阻R9的第一导通端与系统复位电路电连接，电阻R9的第二导通端通过电阻R10接地，电阻R9的第二导通端还与第四三极管TR4的基极电连接，第四三极管TR4的基极还与所述的信号传递电路的输出端电连接，所述第四三极管TR4的集电极与电源电路连接，第四三极管TR4的发射极通过电阻R11接地，第四三极管TR4的发射极与控制芯片的复位端口电连接。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的负载过流检测保护电路，其特征在于：所述的控制芯片为单片机。
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Cited By (2)
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| CN118572618A (zh) * | 2024-05-28 | 2024-08-30 | 广东省珩祥安全科技有限公司 | 电路异常检测及保护模块、插排和电子设备 |
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