CN203572873U - 一种用于电流检测的低成本过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电流检测的低成本过流保护电路，它涉及电流检测领域。它包括第一二极管D1-第N二极管DN、电流采样电阻R1、放大和AD转换电路1和自恢复保险丝F1，电流正极与自恢复保险丝F1一端相连，自恢复保险丝F1另一端与电流采样电阻R1一端和第一二极管D1正极相连，电流采样电阻R1与多个串联的第一二极管D1-DN并联，电流采样电阻R1还与放大和AD转换电路1并联，电流负极与电流采样电阻R1另一端相连。本实用新型使用较低的成本实现了电流测量的过流保护，保证在过流时电流采样电阻不会超负荷，过流发生后可以自行恢复。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是电流检测领域，具体涉及一种用于电流检测的低成本过流保护电路。
背景技术
目前用于电流检测的过流保护主要有两种方法：
方法一是将保险丝串联在测量回路中，当发生过流时保险丝烧断，达到保护的目的。方法二是采用专门的过流保护电路或芯片，当电流超过门限后自动切断测量回路，达到保护的目的。
方法一的缺点：保护动作后需要更换保险丝。且保险丝响应需要时间，容易损坏采样电阻。方法二的缺点是：成本较高。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种用于电流检测的低成本过流保护电路,使用较低的成本实现了电流测量的过流保护，保证在过流时电流采样电阻不会超负荷，过流发生后可以自行恢复。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种用于电流检测的低成本过流保护电路，包括第一二极管D1-第N二极管DN、电流采样电阻R1、放大和AD转换电路1和自恢复保险丝F1，电流正极与自恢复保险丝F1一端相连，自恢复保险丝F1另一端与电流采样电阻R1一端和第一二极管D1正极相连，电流采样电阻R1与多个串联的第一二极管D1-DN并联，电流采样电阻R1还与放大和AD转换电路1并联，电流负极与电流采样电阻R1另一端相连。
根据所述的一种用于电流检测的低成本过流保护电路，其中，所述的电流采样电阻R1可以与一个二极管并联。
本实用新型在测量回路里面串联自恢复保险丝，同时在采样电阻上并联一个或多个二极管的串联电路。此电路即可应用于高边检测电路也可应用于低边检测电路。此电路中的“电流采样电阻”及“放大和AD转换电路”为现有技术。
本实用新型使用较低的成本实现了电流测量的过流保护，保证在过流时电流采样电阻不会超负荷，过流发生后可以自行恢复。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的电路图；
图2为本实用新型的实施例的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：：一种用于电流检测的低成本过流保护电路，包括第一二极管D1-第N二极管DN、电流采样电阻R1、放大和AD转换电路1和自恢复保险丝F1，电流正极与自恢复保险丝F1一端相连，自恢复保险丝F1另一端与电流采样电阻R1一端和第一二极管D1正极相连，电流采样电阻R1与多个串联的第一二极管D1-DN并联，电流采样电阻R1还与放大和AD转换电路1并联，电流负极与电流采样电阻R1另一端相连。
值得注意的是，所述的电流采样电阻R1可以与一个二极管并联。
本具体实施方式过流保护的原理是：当过流发生时，采样电阻R1上的压降大于二极管的阀值电压乘二极管的数量时，二极管开始导通，起到保护采样电阻的作用。同时自恢复保险丝开始发热，并且切断电流检测回路。
参数选择：已知采样电阻的阻值为R，最大采样电流为Imax，过流保护门限电流为Ipro；设二极管的阀值电压为Uth，二极管的正向导通压降为Ud，二极管的个数为N，自恢复保险丝的动作电流为If，采样电阻的功率为WR。Imax＜If≤Ipro；(保证发生过流时，自恢复保险丝能够动作，最终切断测量回路)硅二极管，其阀值电压Uth约为0.5V，正向导通电压Ud为0.6～0.8V；锗二极管，其阀值电压Uth约为0.2V，正向导通电压Ud为0.1～0.3V；N≥Imax×R/Uth。（使正常工作时流过二极管的电流几乎为零）WR≥(N×Ud)2/R；（保证过流发生时，采样电阻处于额定功率以下工作不会损坏）
注1：为了减小并联二极管对测量的影响，Uth一般我们取值一般低于实际的阀值电压。
注2：可以通过对测量零点和线性的标定，进一步减少并联二极管对测量的影响。
注3：二极管的额定电流应大于2×If，避免在过流时自恢复保险丝动作前损坏二极管。
本具体实施方式使用较低的成本实现了电流测量的过流保护，保证在过流时电流采样电阻不会超负荷，过流发生后可以自行恢复。
实施例：实际电路举例：如图2，1N138（U1）为高边电流测量放大芯片，OPA348（U2）为轨对轨输入输出的运放，U3为通用ADC，实际电路使用的是MCU自带的ADC。
电流采样的原理是：采样电流流过采样电阻RS1产生压降，通过1N138放大后输入到OPA348构成的跟随器的输入端，跟随器的输出端接到ADC的输入端进行AD转换，得到电流的测量值。
参数计算：电阻的阻值为R=1Ω；最大采样电流为Imax=0.2A；过流保护门限电流为Ipro=0.5A；
计算如下：
If=Ipro=0.5A；（所以F1选取30V/0.5A的自恢复保险丝）
Uth=0.3V；（1N4004的阀值电压约为0.5V，我们取0.3V）
Ud=0.8；（1N4004的正向导通电压约为0.7～0.8V，我们取0.8V）
N≥Imax×R/Uth=0.2×1/0.3=0.667；N取1（所以D5选用1个1N4004的二极管）
WR≥(N×Ud)2/R=（1×0.8）2/1=0.64;(所以RS1选取1W的电阻)
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种用于电流检测的低成本过流保护电路，其特征在于，包括第一二极管(D1)-第N二极管(DN)、电流采样电阻(R1)、放大和AD转换电路(1)和自恢复保险丝(F1)，电流正极与自恢复保险丝(F1)一端相连，自恢复保险丝(F1)另一端与电流采样电阻(R1)一端和第一二极管(D1)正极相连，电流采样电阻(R1)与多个串联的二极管并联，电流采样电阻(R1)还与放大和AD转换电路(1)并联，电流负极与电流采样电阻(R1)另一端相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于电流检测的低成本过流保护电路，其特征在于，所述的电流采样电阻(R1)与一个二极管并联。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201320497312.9U CN203572873U (zh) | 2013-08-14 | 2013-08-14 | 一种用于电流检测的低成本过流保护电路 |
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|---|---|---|---|
| CN201320497312.9U CN203572873U (zh) | 2013-08-14 | 2013-08-14 | 一种用于电流检测的低成本过流保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203572873U true CN203572873U (zh) | 2014-04-30 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN203572873U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016090555A1 (zh) * | 2014-12-09 | 2016-06-16 | 深圳市聚作照明股份有限公司 | 过电流保护电路 |
| CN108429449A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-08-21 | 马少峰 | 一种恒流输出的Boost功率因数校正器 |
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2013
- 2013-08-14 CN CN201320497312.9U patent/CN203572873U/zh not_active Expired - Lifetime
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