CN208142830U - 一种抑制温漂的电流过流取样电路及保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抑制温漂的电流过流取样电路，包括过流检测模块、与所述过流检测模块并联的电压调整模块、分别与所述电压调整模块并联的电阻R1和电流侦测模块；所述过流检测模块包括依次连接的三极管Q1、稳压二极管Z1、电阻R2。通过利用稳压二极管Z1具有正温度特性，恰好抵消三极管Q1的温漂特性，从而使过流保护范围的电流值就不会随温度的变化而变化了，起到精准有效的电流过流值取样。还涉及一种抑制温漂的电流过流保护电路，通过增加控制单元，在检测到过流时及时控制电流大小，从而有效起到保护作用。

Description

一种抑制温漂的电流过流取样电路及保护电路

技术领域

本实用新型涉及过流保护电路领域，尤其涉及一种抑制温漂的电流过流取样电路及保护电路。

背景技术

在现有的过流保护电路中，由于半导体的PN节的工作电压是随温度升高而降低的，三极管的be极是一个PN节，所以当温度升高的时候，Vbeth将会降低，若三极管be极的电压约为3mV/degC，即三极管每上升1摄氏度，Vbeth会降低3mV，当Q1的温度从25摄氏度上升到100摄氏度，Vbeth降低0.23V，即在25摄氏度，Vbeth＝0.6V，100摄氏度时Vbeth＝0.37V。如果在25摄氏度时，通过R5设置的电流过流保护是0.6/R5，当到达100摄氏度时候，就变成了0.37/R5，相当于25摄氏度时的60％。

由上述可知，温度变化时，过流保护电路保护范围也会发生变化，从而不能有效起到过流保护作用。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种抑制温漂的电流过流取样电路。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种抑制温漂的电流过流取样电路，包括过流检测模块、与所述过流检测模块并联的电压调整模块、分别与所述电压调整模块并联的电阻R1和电流侦测模块；

所述过流检测模块包括依次连接的三极管Q1、稳压二极管Z1、电阻R2。

本实用新型的有益效果是：通过将稳压二极管Z1与三极管Q1的be极串联起来，利用稳压二极管具有正温度特性，以恰好抵消三极管的温漂特性，防止不同温度下，过流取样的电流范围随温度而变化，不能起到精准有效的电流过流值取样。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述电流侦测模块为电阻R5。

采用上述进一步方案的有益效果是利用电阻R5作为电流侦测模块，可直接连接在检测回路中，然后根据电阻R5两端的电压即可计算出电流大小，使电流侦测更加方便。

进一步，所述电压调整模块包括芯片U1、分别与所述芯片并联的电阻R3和电阻R4。

进一步，所述芯片U1为TL431。

采用上述进一步方案的有益效果是采用TL431具有动态输出阻抗低、全温度范围内温度特性平坦、噪声输出电压低、开态响应快速等特点，而且价格低，具有较高性价比。

本实用新型为了解决上述技术问题，还提供了一种抑制温漂的电流过流保护电路。

技术方案如下：

一种抑制温漂的电流过流保护电路，包括上述的一种抑制温漂的电流过流取样电路，还包括与所述抑制温漂的电流过流取样电路连接的控制单元；

所述控制单元包括节点1、节点2、节点3、节点4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q2、芯片U2、电容C1；

所述节点1分别与所述电阻R9、所述电阻R6、所述三极管Q2连接，所述电阻R6还连接所述三极管Q1的集电极；

所述节点2分别与所述节点1、所述电容C1、所述芯片U2连接；

所述节点3分别与所述电容C1、所述节点4、所述芯片U2连接；

所述节点4分别与所述电阻R7、所述电阻R8、所述节点3连接。

采用上述方案的有益效果是在利用上述抑制温漂的电流过流取样电路实现精准地电流过流取样，在检测到电流过流时，会通过控制单元及时控制电流不再增加，从而起到有效的保护作用。且利用上述元器件组成的控制单元，结构简单，工作稳定。

进一步，所述芯片U2为TL431。

采用上述进一步方案的有益效果是采用TL431具有动态输出阻抗低、全温度范围内温度特性平坦、噪声输出电压低、开态响应快速等特点，而且价格低，用在本电路中具有较高性价比。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型具体的电路原理图；

图3为现有的电流过流保护电路原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制单元，2、过流检测模块，3、电流侦测模块，4、电压调整模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，在本实施例中的一种抑制温漂的电流过流取样电路，包括过流检测模块2、与过流检测模块2并联的电压调整模块4、分别与电压调整模块4并联的电阻R1和电流侦测模块3。

过流检测模块2包括依次连接的三极管Q1、稳压二极管Z1、电阻R2。其中，三极管Q1的发射极接地、集极连接稳压二极管Z1。

具体的，电流侦测模块2为电阻R5。

需要说明的是，电阻R5作为电流侦测模块3，与常用的采样电阻相同，为精密电阻，阻值低，精密度高，一般在阻值精密度在±1％以内的电阻。

具体的，电压调整模块4包括芯片U1、分别与芯片并联的电阻R3和电阻R4。优选地，芯片U1为TL431。

在上述实施例中的一种抑制温漂的电流过流取样电路的基础上做出进一步改进，得到一种抑制温漂的电流过流保护电路。

该过流保护电路包括上述的一种抑制温漂的电流过流取样电路，还包括与抑制温漂的电流过流取样电路连接的控制单元1；

具体的，如图2所示：控制单元1包括节点1、节点2、节点3、节点4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q2、芯片U2、电容C1；

节点1分别与电阻R9、电阻R6、三极管Q2连接，电阻R6还连接三极管Q1的集电极；

节点2分别与节点1、电容C1、芯片U2连接；

节点3分别与电容C1、节点4、芯片U2连接；

节点4分别与电阻R7、电阻R8、节点3连接。

优选地，芯片U2为TL431.

在实际应用场景中，请参照图3示出的现有过流保护电路，其工作时，当电流流过电阻R5的时候，a点相对于GND，a点的电压升高，导致b点的电压也同时升高，由于三极管Q1的be极的工作电压大约Vbeth＝0.6V，所以设置好了电阻R5的阻值，就可以控制流过电阻R5的电流大小，当电流大于一定值后，a点的电压大于0.6V，将导致三极管Q1工作，让c点的电压降低，这个信号给到控制单元，控制单元将控制不再让电流增大。

具体的，当c点的电压降低，该信号给到控制单元，导致三极管Q2的b极电压降低，从而导致输出电压降低，即VOUT+电压降低，输出电流减小，从而达到过流保护作用。

但是这个功能要求的环境温度范围不能太大，否则，当温度变化过大后，保护电流的范围也会很大。

原因是，半导体的PN节的工作电压是随温度升高而降低的，三极管的be极是一个PN节，所以当温度升高的时候，Vbeth将会降低，三极管be极电压约为3mV/degC，即三极管每上升1摄氏度，Vbeth降低3mV，当三极管的温度从25摄氏度上升到100摄氏度，Vbeth降低0.23V，即在25摄氏度，Vbeth＝0.6V，100摄氏度时Vbeth＝0.37V。

如果在25摄氏度时，通过电阻R5设置的电流过流保护是0.6/R5，当到达100摄氏度时候，就变成了0.37/R5，相当于25摄氏度时的60％。

针对该问题，发明人考虑到稳压二极管具有正温度特性，就是当温度升高的时候，稳压二极管的电压将会升高，所以寻找到稳压值是6V的稳压二极管Z1，它的温漂特性的和三极管的温漂特性是相反的，并且温漂的值也是相等的。即6V的稳压二极管Z1当温度升高1摄氏度的时候，其稳压值会升高3mV，如果将其与三极管的be极串联起来用，即可以抵消三极管的温漂。

结合图2所示的本实用新型的过流保护电路原理图，其工作时，由于电阻R5是侦测电流的电阻，阻值很小，所以a点的电压很小，这时已经串了一个6V的稳压二极管Z1，所以，用了一个TL431的芯片将a点和b点的电压升高，再通过调节电阻R3和电阻R4，可以将Vba的电压设置成6V。

当电流超过预定的电流时，Va达到0.6V，Vb电压就是6.6V，c点的电压又通过稳压二极管Z1降低到0.6V，Vbe导通，拉低d点电压，控制单元侦测到d点是低电压，就控制电流的增加。

当温度每升高1摄氏度的时候，整流二极管Z1的电压就升高3mV，三极管Q1的be就降低3mV，两者刚好抵消，这样，过流保护的电流值就不会随温度的变化而变化了，d点的电压降低，从而拉低三极管Q2的基极电压，导致输出电压降低，将限制输出电流，从而起到有效抑制温漂的电流过流保护作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抑制温漂的电流过流取样电路，其特征在于，包括过流检测模块(2)、与所述过流检测模块(2)并联的电压调整模块(4)、分别与所述电压调整模块(4)并联的电阻R1和电流侦测模块(3)；

所述过流检测模块(2)包括依次连接的三极管Q1、稳压二极管Z1、电阻R2。

2.根据权利要求1所述一种抑制温漂的电流过流取样电路，其特征在于，所述电流侦测模块(3)为电阻R5。

3.根据权利要求1所述一种抑制温漂的电流过流取样电路，其特征在于，所述电压调整模块(4)包括芯片U1、分别与所述芯片并联的电阻R3和电阻R4。

4.根据权利要求3所述一种抑制温漂的电流过流取样电路，其特征在于，所述芯片U1为TL431。

5.一种抑制温漂的电流过流保护电路，其特征在于：包括权利要求1-4任一项所述的一种抑制温漂的电流过流取样电路，还包括与所述抑制温漂的电流过流取样电路连接的控制单元(1)；

所述控制单元(1)包括节点1、节点2、节点3、节点4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q2、芯片U2、电容C1；

所述节点1分别与所述电阻R9、所述电阻R6、所述三极管Q2连接，所述电阻R6还连接所述三极管Q1的集电极；

所述节点2分别与所述节点1、所述电容C1、所述芯片U2连接；

所述节点3分别与所述电容C1、所述节点4、所述芯片U2连接；

所述节点4分别与所述电阻R7、所述电阻R8、所述节点3连接。

6.根据权利要求5所述一种抑制温漂的电流过流保护电路，其特征在于，所述芯片U2为TL431。