CN210327006U - 一种短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种短路保护电路，包括电流检测电路OCP、可控硅电路SCR、半导体开关K1、定时器TIMER、电容C1和输出负载RL，电流检测电路OCP通过电容C1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP通过半导体开关K1与输出负载RL连接，可控硅电路SCR连接电流检测电路OCP的电流信号输入端CS和定时器TIMER的信号输入端，信号输出端控制半导体开关K1开启或闭合。当可控硅电路SCR接收到的信号为低电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS输入信号无响应，当可控硅电路SCR接收的信号为高电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS不同输入信号有不同输出。

Description

一种短路保护电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种短路保护电路。

背景技术

在一些开关电源高电压输出的应用场合，输出通常要求能短路保护，某些场合还要求短路故障消除后能自恢复,尤其指输入源为电池的应用场合。

目前的短路保护电路，通常有两种方式：1、采用锁机的保护模式，出现故障一次就锁机，故障移除也无法自行恢复输出。因为在高输出电压的条件下，短路电流非常大，半导体开关很容易因为大电流而损坏。尤其是不能反复开关，半导体开关从关到开的过程中有一个过渡态是处于放大态，此时开关管上电压与电流的乘积非常大，很容易损坏半导体开关。2、半导体开关多个并联，提高了过电流能力，可靠性不佳，因为半导体开关在从关到开的过渡态过程中，有一个放大的过程，这个过程还是很容易损坏半导体开关，成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前技术的短路保护电路在故障移除也无法自行恢复输出的问题，提供一种短路保护电路，能够在故障移除后自行恢复输出。

一种短路保护电路，包括电流检测电路OCP、可控硅电路SCR、半导体开关K1、定时器TIMER、电容C1和输出负载RL，电流检测电路OCP的一端通过电容C1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP的另一端通过半导体开关 K1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP具有信号输入端CS，可控硅电路 SCR连接电流信号输入端CS和定时器TIMER，可控硅电路SCR具有信号输出端，所述信号输出端控制半导体开关K1的开启或闭合。

在其中一个实施例中，可控硅电路SCR包括三极管Q1、三极管Q2、TIMER 信号输入端口、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容 C6和电容C8，TIMER信号输入端口分别连接三极管Q1的发射极、电阻R21 的一端和电容C8的一端，TIMER信号输入端口还用于连接定时器TIMER，三极管Q1的发射极还连接电阻R21的一端和电容C8的一端，电阻R21的一端与电容C8的一端连接，三极管Q1的基极连接电阻R21的另一端、电容C8的另一端和电阻R20的一端，电阻R21的另一端连接电容C8的另一端和电阻R20 的一端，电容C8的另一端还与电阻R20的一端连接，三极管Q1的集电极连接电阻R22的一端，三极管Q2的发射极、电阻R19的一端和电容C6的一端分别接地，三极管Q2的发射极分别连接电阻R19的一端和电容C6的一端，电阻 R19的一端与电容C6的一端连接，三极管Q2的基极分别连接电容C6的另一端、电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻 R19的另一端分别连接电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端用于连接电流信号输入端CS，三极管Q2的集电极连接电阻R20的另一端，三极管Q2的集电极和电阻R20之间设置有信号输出端，电阻R23的另一端连接电流信号输入端CS，信号输出端与半导体开关K1的控制端连接。

在其中一个实施例中，电流信号输入端CS通过二极管与电阻R23连接。

上述短路保护电路，当可控硅电路SCR接收到的定时器TIMER的信号为低电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS输入信号无响应，当可控硅电路SCR接收到的定时器TIMER的信号为高电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS不同输入信号有不同输出，电流信号输入端CS输入短路信号，可控硅电路SCR输出低电平，实现K1截止。电流信号输入端CS输入为非短路信号，可控硅电路SCR输出高电平，实现K1导通，电源电路正常工作。

附图说明

图1为其中一个实施例的短路保护电路的电路原理图；

图2为其中一个实施例的可控硅电路SCR的电路原理图；

图3为其中一个实施例定时器TIMER的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1、图2和图3所示，一种短路保护电路，包括电流检测电路OCP、可控硅电路SCR、半导体开关K1、定时器TIMER、电容C1和输出负载RL，电流检测电路OCP的一端通过电容与输出负载RL连接，电流检测电路OCP的另一端通过半导体开关K1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP具有信号输入端CS，可控硅电路SCR连接电流信号输入端CS和定时器TIMER，可控硅电路SCR具有信号输出端，所述信号输出端控制半导体开关K1的开启或闭合。可控硅是由若干三极管与电阻，电容组合而成，也直接可以用相应规格的可控硅直接替代。

上述短路保护电路，当可控硅电路SCR接收到的定时器TIMER的信号为低电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS输入信号无响应，当可控硅电路SCR接收到的定时器TIMER的信号为高电平时，可控硅电路SCR对电流信号输入端CS不同输入信号有不同输出，电流信号输入端CS输入短路信号，可控硅电路SCR输出低电平，实现K1截止。电流信号输入端CS输入为非短路信号，可控硅电路SCR输出高电平，实现K1导通，电源电路正常工作。

在其中一个实施例中，可控硅电路SCR包括三极管Q1、三极管Q2、TIMER 信号输入端口、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容 C6和电容C8，TIMER信号输入端口分别连接三极管Q1的发射极、电阻R21 的一端和电容C8的一端，TIMER信号输入端口还用于连接定时器TIMER，三极管Q1的发射极还连接电阻R21的一端和电容C8的一端，电阻R21的一端与电容C8的一端连接，三极管Q1的基极连接电阻R21的另一端、电容C8的另一端和电阻R20的一端，电阻R21的另一端连接电容C8的另一端和电阻R20 的一端，电容C8的另一端还与电阻R20的一端连接，三极管Q1的集电极连接电阻R22的一端，三极管Q2的发射极、电阻R19的一端和电容C6的一端分别接地，三极管Q2的发射极分别连接电阻R19的一端和电容C6的一端，电阻 R19的一端与电容C6的一端连接，三极管Q2的基极分别连接电容C6的另一端、电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻 R19的另一端分别连接电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端用于连接电流信号输入端CS，三极管Q2的集电极连接电阻R20的另一端，三极管Q2的集电极和电阻R20之间设置有信号输出端，电阻R23的另一端连接电流信号输入端CS，信号输出端与半导体开关K1的控制端连接。电流信号输入端CS通过二极管与电阻R23连接。定时器TIMER具有信号输出端，信号输出端与TIMER信号输入端口连接。定时器TIMER可以产生周期性高电平输出信号，当定时器TIMER的3号引脚输出高电平时，可控硅电路SCR开始工作，若可控硅电路SCR检测到短路信号，则电路中半导体K1断开。当定时器TIMER3号引脚输出低电平时，SCR复位，则电路中半导体开关K1导通。设置定时器TIMER的占空比，大部分的时间输出高电平，SCR处于锁机的状态，只有小部分的时间输出低电平。比如占空比为99％，只有1％的时间是输出低电平，半导体开关K1处于反复开关的状态，但是持续的时间很短，这样的发热很小，不会损坏K1，达到防止开关管损坏，提高了电路可靠性的效果。本实施方案的“一端”为电子元件的第一端，“另一端”为电子元件的第二端。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种短路保护电路，其特征在于，包括电流检测电路OCP、可控硅电路SCR、半导体开关K1、定时器TIMER、电容C1和输出负载RL，电流检测电路OCP的一端通过电容C1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP的另一端通过半导体开关K1与输出负载RL连接，电流检测电路OCP具有电流信号输入端CS，可控硅电路SCR连接电流信号输入端CS和定时器TIMER，可控硅电路SCR具有信号输出端，所述信号输出端控制半导体开关K1的开启或闭合。

2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，可控硅电路SCR包括三极管Q1、三极管Q2、TIMER信号输入端口、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C6和电容C8，TIMER信号输入端口分别连接三极管Q1的发射极、电阻R21的一端和电容C8的一端，TIMER信号输入端口还用于连接定时器TIMER，三极管Q1的发射极还连接电阻R21的一端和电容C8的一端，电阻R21的一端与电容C8的一端连接，三极管Q1的基极连接电阻R21的另一端、电容C8的另一端和电阻R20的一端，电阻R21的另一端连接电容C8的另一端和电阻R20的一端，电容C8的另一端还与电阻R20的一端连接，三极管Q1的集电极连接电阻R22的一端，三极管Q2的发射极、电阻R19的一端和电容C6的一端分别接地，三极管Q2的发射极分别连接电阻R19的一端和电容C6的一端，电阻R19的一端与电容C6的一端连接，三极管Q2的基极分别连接电容C6的另一端、电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R19的另一端、电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R19的另一端分别连接电阻R22的另一端和电阻R23的一端，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端用于连接电流信号输入端CS，三极管Q2的集电极连接电阻R20的另一端，三极管Q2的集电极和电阻R20之间设置有信号输出端，电阻R23的另一端连接电流信号输入端CS，信号输出端与半导体开关K1的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，电流信号输入端CS通过二极管与电阻R23连接。

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