CN206977024U - 一种过流过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种过流过压保护电路，包括输入端、具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器和N沟道超低内阻的场效应管，所述输入端通过场效应管与高电压浪涌抑制器的GATE引脚相连，在高电压浪涌抑制器的外部SNS引脚和OUT引脚之间连接有一个电流检测电阻，高电压浪涌抑制器的外部反馈引脚FB上并联有第三电阻和第四电阻，电流检测电阻的一端与场效应管相连，另一端与第三电阻相连。该电路采用具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器作为保护电路的控制芯片，外围原件很少，电路结构比传统的本安保护电路简单得多，节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及本质安全电源领域，具体涉及一种本质安全电源内的过流过压保护电路。
背景技术
随着科技的进步与发展，安全生产越来越重要，在石油、煤矿、化工等危险的工作环境中使用高度自动化的设备越来越多，本质安全型电气设备在监控、检测以及通信系统中的应用越来越广泛，本质安全型电源是保证系统实现本质安全的最重要的环节。而过流过压保护电路是本质安全型电源的核心，保护电路限制电压与电流的输出，在发生故障时，保护电路能迅速的减小故障时的火花能量，达到本至安全要求，不会引燃危险环境的易燃易爆气体，保证安全生产。因此过流过压保护电路的性能和质量的好坏直接影响着本安电源性能和质量的好坏。目前常用的本质安全电源中的过流过压保护电路存在结构复杂、外围元件较多、保护功能单一和本质安全电流小等众多问题。
实用新型内容
针对现有的本质安全电源中的过流过压保护电路存在结构复杂、外围元件较多、保护功能单一和本质安全电流小等众多问题，本实用新型提供了一种过流过压保护电路。
本实用新型采用以下的技术方案：
一种过流过压保护电路，包括输入端、具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器和N沟道超低内阻的场效应管，所述输入端通过场效应管与高电压浪涌抑制器的GATE引脚相连，在高电压浪涌抑制器的外部SNS引脚和OUT引脚之间连接有一个电流检测电阻，高电压浪涌抑制器的外部反馈引脚FB上并联有第三电阻和第四电阻，电流检测电阻的一端与场效应管相连，另一端与第三电阻相连；高电压浪涌抑制器的TMR引脚通过第三电容接地，高电压浪涌抑制器的GATE引脚上还连接为了避免保护电路的误动作的RCD箝位电路，所述输入端与高电压浪涌抑制器之间还连接有限压电路。
优选地，所述RCD箝位电路包括并联的第一二极管和第一电阻，并联的第一二极管和第一电阻串联有第一电容。
优选地，所述限压电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二二极管和第二电容。
优选地，所述高电压浪涌抑制器的型号为LT4363。
优选地，所述场效应管的型号为IRF2807。
本实用新型具有的有益效果是：
采用具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器作为保护电路的控制芯片，外围原件很少，电路结构比传统的本安保护电路简单得多，节省了成本。该电路采用先进的具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器LT4363芯片和N沟道超低内阻的场效应管IRF2807为控制器件，LT4363具有过流保护和过压保护功能，可对负载端的过流过压故障和短路故障做出快速响应，从而能将电压和电流限制在检测电阻器设定的安全值上，高电压浪涌抑制器LT4363通过简单地控制一个N沟道MOSFET，实现了可靠、自适应和节省空间的设计。
附图说明
图1为过流过压保护电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体的说明：
结合图1，一种过流过压保护电路，包括输入端、具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器和N沟道超低内阻的场效应管。高电压浪涌抑制器的型号为LT4363，场效应管的型号为IRF2807。
输入端通过场效应管与高电压浪涌抑制器的GATE引脚相连，在高电压浪涌抑制器的外部SNS引脚和OUT引脚之间连接有一个电流检测电阻R2，高电压浪涌抑制器的外部反馈引脚FB上并联有第三电阻R3和第四电阻R4，电流检测电阻的一端与场效应管相连，另一端与第三电阻相连。
高电压浪涌抑制器的TMR引脚通过第三电容C3接地，高电压浪涌抑制器的GATE引脚上还连接为了避免保护电路的误动作的RCD箝位电路，所述输入端与高电压浪涌抑制器之间还连接有限压电路。
RCD箝位电路包括并联的第一二极管D1和第一电阻R1，并联的第一二极管和第一电阻串联有第一电容C1。
限压电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二二极管D2和第二电容C2。
过流保护：高电压浪涌抑制器LT4363内部SNS引脚连接了一个50mV的基准电压，浪涌抑制器LT4363的外部SNS引脚与OUT引脚之间连接了一个电流检测电阻R2(采用精密电阻)，R2阻值0.05欧姆，通过对电流检测电阻的电压降与内部基准电压进行比较，来判断是否发生过流故障。当电流检测电阻R2的压降大于50mv时，LT4363内部的比较器就会迅速做出响应，LT4363的GATE引脚被拉低，连接在GATE引脚的N沟道场效应管关断，来达到限流的目的，此时电路就会进入过流保护模式。
过压保护：在抑制器LT4363的内部设置一个箝位电压，当输入的电压大于箝位电压时，抑制器LT4363就会做出反应进入过电压保护模式，保证输出的电压不超过箝位电压。如图1所示，在抑制器的外部反馈引脚FB连接两个电阻R3与R4，R3阻值为43千欧，R4阻值为5.1千欧，抑制器的内部结构中有一电压比较器，在抑制器内部电压比较器的正相输入端接反馈引脚FB，电压比较器的反相输入端接1.275V的基准电压，通过电压比较器正相输入端的电压与电压比较器负相输入端基准电压的比较，来控制抑制器GATE引脚输出电平的高低，以此控制外部场效应管的通断来达到保护目的。当电压比较器正相输入端的电压大于电压比较器负相输入端基准电压时，抑制器GATE引脚输出低电平，与GATE引脚连接的N沟道场效应管会立刻关断，实现过压保护功能。
采用具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器作为保护电路的控制芯片，外围原件很少，电路结构比传统的本安保护电路简单得多，节省了成本。
软启动功能：为了避免保护电路的误动作，在GATE引脚采用RCD箝位电路。大大的降低了GATE引脚的电压转换速率，使场效应管导通的速度下降，从而使输出电压缓慢上升。加上RCD箝位电路后输出电压在通电以后5ms左右达到稳定。
采用LT4363的设计电路提升了系统的可靠性和稳定性，发生故障时，保护电路响应时间短暂。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种过流过压保护电路，其特征在于，包括输入端、具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器和N沟道超低内阻的场效应管，所述输入端通过场效应管与高电压浪涌抑制器的GATE引脚相连，在高电压浪涌抑制器的外部SNS引脚和OUT引脚之间连接有一个电流检测电阻，高电压浪涌抑制器的外部反馈引脚FB上并联有第三电阻和第四电阻，电流检测电阻的一端与场效应管相连，另一端与第三电阻相连；高电压浪涌抑制器的TMR引脚通过第三电容接地，高电压浪涌抑制器的GATE引脚上还连接为了避免保护电路的误动作的RCD箝位电路，所述输入端与高电压浪涌抑制器之间还连接有限压电路。
2.根据权利要求1所述的一种过流过压保护电路，其特征在于，所述RCD箝位电路包括并联的第一二极管和第一电阻，并联的第一二极管和第一电阻串联有第一电容。
3.根据权利要求1所述的一种过流过压保护电路，其特征在于，所述限压电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二二极管和第二电容。
4.根据权利要求1所述的一种过流过压保护电路，其特征在于，所述高电压浪涌抑制器的型号为LT4363。
5.根据权利要求1所述的一种过流过压保护电路，其特征在于，所述场效应管的型号为IRF2807。
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| CN201720952957.5U CN206977024U (zh) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 一种过流过压保护电路 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109462212A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-12 | 中国矿业大学 | 一种模拟型保护时间可调的本安电源后端截止型保护电路 |
| CN110147597A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-20 | 山东科技大学 | 一种多稳态磁控忆阻器等效模拟电路 |
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