CN210350769U - 一种过流过压欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种过流过压欠压保护电路，电源输入端在与N沟道场效应管相连后在于浪涌控制器的GATE引脚相连，浪涌控制器的VIN引脚与SENSE引脚之间连接有高精度的电流检测电阻，其中，电流检测电阻的一端与浪涌控制器的SENSE脚相连，另一端与电源输入端、浪涌控制器的VIN引脚相连，电源输入端串联连接有三个设定欠压过压阈值用的电阻，第一电阻的一端与电源输入端相连，另一端接入浪涌控制器的欠压阈值端口；第二电阻的一端与第一电阻的另一端相连，另一端与浪涌控制器的过压阈值端口相连，第三电阻的一端与第二电阻的另一端相连。本实用新型能够适应不同的电流阈值和电压范围的保护，提高对应设备的工作可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电器设备技术领域，特别是涉及一种过流过压欠压保护电路。
背景技术
随着科技的进步与发展，安全生产越来越重要，在自动化程度越来越高的现代社会中，安全的电气设备在监控、检测以及通信系统中的应用越来越广泛，安全可控的电源是保证系统安全的最重要的环节。而过流过压保护电路是安全型电源的核心，过流过压保护电路能够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。可以说，过流过压保护电路的性能和质量的好坏直接影响着电源性能和质量的好坏。目前常用的过流过压保护电路存在结构复杂、外围元件较多、保护功能单一等众多问题。
另外，负载如果是阻性负载，当电源有故障，负载上的电压有可能大幅上升或下降，而电流的上升值不一定能超过过流保护值。而当负载端有故障，输入的电压可能并没有大的变化，但是电流却可能大幅上升。
因此需要一种多重保护功能的电路来进行过流、过压乃至欠压的全面保护。
实用新型内容
本实用新型目的是要提供一种过流过压欠压保护电路，能够适应不同的电流阈值和电压范围的保护，可提高对应设备的工作可靠性和稳定性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供了一种过流过压欠压保护电路，包括浪涌控制器、N沟道场效应管，电源输入端在与N沟道场效应管相连后在于所述浪涌控制器的GATE引脚相连，所述浪涌控制器的VIN引脚与SENSE引脚之间连接有高精度的电流检测电阻，其中，所述电流检测电阻的一端与所述浪涌控制器的SENSE脚相连，另一端与电源输入端、所述浪涌控制器的VIN引脚相连，所述电源输入端串联连接有三个设定欠压过压阈值用的电阻，分别为第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端与电源输入端相连，所述第一电阻的另一端接入所述浪涌控制器的欠压阈值端口，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与所述浪涌控制器的过压阈值端口相连，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
优选地，所述N沟道场效应管的输出端与一滤波电路相连后再与一速熔断保险丝相连后，再作为最终输出。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型的过流过压欠压保护电路，采用具有电流限制功能的高电压浪涌控制器作为保护电路的控制芯片，外围原件很少，电路结构简单得多，节省了成本，浪涌控制器结合N沟道超低内阻的场效应管为控制器件，N沟道场效应管具有过流保护和过压保护功能，可对电源端的欠压、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设定的安全值上，实现了可靠、自适应和节省空间的设计。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的过流过压欠压保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例描述了一种过流过压欠压保护电路，如图1所示，包括浪涌控制器、N沟道场效应管，其中，浪涌控制器采用的是LM5069，N沟道场效应管采用的是IRFS4310。
电源输入端在与N沟道场效应管相连后在于所述浪涌控制器的GATE引脚相连，所述浪涌控制器的VIN引脚与SENSE引脚之间连接有高精度的电流检测电阻， 其中，所述电流检测电阻的一端与所述浪涌控制器的SENSE脚相连，另一端与电源输入端、所述浪涌控制器的VIN引脚相连。在本实施例中，浪涌控制器的内部SNS引脚连接了一个55mv的基准电压，通过对电流检测电阻RSNS的电压降与内部基准电压进行比较，来判断是否达到电流限定值，当电流检测电阻RSNS的电压达到55mV时，控制器启动保护功能，所以调整RSNS的阻值大小就可以调节OCP的值，适应不同的电流阈值设置。
所述电源输入端串联连接有三个设定欠压过压阈值用的电阻，分别为第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端与电源输入端相连，所述第一电阻R1的另一端接入所述浪涌控制器的欠压阈值端口，所述第二电阻R2的一端与所述第一电阻R1的另一端相连，所述第二电阻R2的另一端与所述浪涌控制器的过压阈值端口相连，所述第三电阻R3的一端与所述第二电阻R2的另一端相连，所述第三电阻R3的另一端接地。
输入电压经上述三个电阻（第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3）进行了两次分压。一路分压连接到浪涌控制器的OVLO脚（欠压阈值端口），OVLV脚是控制器内部一电压比较器的反相输入端，电压比较器的正向输入端接一2.5V的基准电压源，通过电压比较器反相输入端的电压与电压比较器正相输入端基准电压的比较，来控制浪涌控制器的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。当电压比较器反相输入端的电压大于电压比较器正相输入端基准电压时，控制器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。另一路分压连接到控制器的UVLO/EN端（过压阈值端口），UVLV/EN脚是控制器内部一电压比较器的正相输入端，电压比较器的反向输入端接一2.5V的基准电压源，通过电压比较器正相输入端的电压与电压比较器反相输入端基准电压的比较，来控制控制器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反相输入端基准电压2.5V时，控制器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，实现欠压保护功能。
为安全起见，所述N沟道场效应管的输出端与一滤波电路相连后再与一速熔断保险丝相连后，再作为最终输出。
至于本实施例中，其他的外围组件电路，是本领域技术人员所采用的常规电路，不属于本实用新型的保护要点，在此不再赘述。
综上可知，本实用新型的过流过压欠压保护电路，采用具有电流限制功能的高电压浪涌控制器作为保护电路的控制芯片，外围原件很少，电路结构简单得多，节省了成本，浪涌控制器结合N沟道超低内阻的场效应管为控制器件，N沟道场效应管具有过流保护和过压保护功能，可对电源端的欠压、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设定的安全值上，实现了可靠、自适应和节省空间的设计。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种过流过压欠压保护电路，其特征在于，包括浪涌控制器、N沟道场效应管，电源输入端在与N沟道场效应管相连后在于所述浪涌控制器的GATE引脚相连，所述浪涌控制器的VIN引脚与SENSE引脚之间连接有高精度的电流检测电阻，其中，所述电流检测电阻的一端与所述浪涌控制器的SENSE脚相连，另一端与电源输入端、所述浪涌控制器的VIN引脚相连，所述电源输入端串联连接有三个设定欠压过压阈值用的电阻，分别为第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端与电源输入端相连，所述第一电阻的另一端接入所述浪涌控制器的欠压阈值端口，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与所述浪涌控制器的过压阈值端口相连，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的过流过压欠压保护电路，其特征在于，所述N沟道场效应管的输出端与一滤波电路相连后再与一速熔断保险丝相连后，再作为最终输出。
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