CN210468774U - 一种电流检测和保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电流检测和保护装置，包括：MCU、通断控制电路、电流保护电路和采样保护电路，所述MCU分别与所述通断控制电路和采样保护电路相连接，所述通断控制电路和采样保护电路分别与所述电流保护电路相连接。本实用新型通过所述通断控制电路、电流保护电路和采样保护电路的设计，进而能够有效检测电路电流，成本低、功耗小且检测精度高，同时为电流达到保护值时切断电路提供了硬件电路基础，保护产品安全；若应用在充电器的电压电流检测上，能够很好地为用户提供精准的电流检测及短路保护电路。

Description

一种电流检测和保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种电流检测装置，尤其涉及一种电流检测和保护装置。

背景技术

目前电流检测通常用两种方式：第一，传统小阻抗电阻和猛铜丝电阻实现电流检测，这种方式存在以下缺陷，阻抗越小成本越高，温度系数差，随着温度增加电阻阻值增加，测量精度不高，不支持大电流检测；第二，通过检测电阻或者猛铜丝两端的电压，除以其阻抗，获得电流，这种方式的阻值很大，功耗高，基本在100毫欧以上，很难达到100毫欧以下，虽然，猛铜丝电阻的阻值小，但是其成本高。因此，以上两种方式，其实都是简单的测量，均没有电路保护功能；不能实现电路的断开控制，不能进行电流异常时切断电路的处理。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够为电路的断开控制提供硬件电路基础的电流检测和保护装置。

对此，本实用新型提供一种电流检测和保护装置，包括：MCU、通断控制电路、电流保护电路和采样保护电路，所述MCU分别与所述通断控制电路和采样保护电路相连接，所述通断控制电路和采样保护电路分别与所述电流保护电路相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述采样保护电路包括电容C1、电阻R4和二极管D1，所述电容C1的一端、电阻R4的一端和二极管D1的阳极均连接至所述MCU的模数转换管脚，所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端和二极管D1的阴极均接地。

本实用新型的进一步改进在于，所述电流保护电路包括电阻R3和负载LOAD1，所述电阻R3的一端连接至所述MCU的模数转换管脚，所述电阻R3的另一端通过所述负载LOAD1连接至输入电源。

本实用新型的进一步改进在于，所述通断控制电路包括电阻R1、电阻R2和MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极连接至所述电阻R3靠近所述负载LOAD1的一端，所述MOS管Q1的栅极分别与所述电阻R1的一端和电阻R2的一端相连接，所述电阻R1的另一端连接至所述MCU的开关控制管脚，所述电阻R2的另一端和MOS管Q1的源极均接地。

本实用新型的进一步改进在于，还包括温度传感器，所述温度传感器连接至所述MCU的温度检测管脚。

本实用新型的进一步改进在于，所述温度传感器贴装在所述通断控制电路上。

本实用新型的进一步改进在于，还包括LCD显示接口，所述MCU通过所述LCD显示接口连接至LCD显示屏。

本实用新型的进一步改进在于，还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述MCU相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过所述通断控制电路、电流保护电路和采样保护电路的设计，进而能够利用电路中MOS管内阻来检测电路电流，成本低、功耗小且检测精度高，电流检测快速，同时还为电流达到保护值时切断电路提供了硬件电路基础，保护了产品安全；当应用在充电器的电压电流检测上时，能够很好地为用户提供精准的电压电流检测及短路保护电路。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的电路原理图；

图2是本实用新型一种实施例的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，本例提供一种电流检测和保护装置，包括：MCU、通断控制电路1、电流保护电路2和采样保护电路3，所述MCU分别与所述通断控制电路1和采样保护电路3相连接，所述通断控制电路1和采样保护电路3分别与所述电流保护电路2相连接。

如图1所示，本例所述MCU为电路图的U1芯片（如PIC10F222、STM32F030C8T6等），该U1芯片可以采用C51或者ARM单片机芯片，也可以采用市面上的其他的一次烧录的ROM芯片，比如MC35P7041、CJ8P630以及SS89等；所述采样保护电路3优选包括电容C1、电阻R4和二极管D1，所述电容C1的一端、电阻R4的一端和二极管D1的阳极均连接至所述MCU的模数转换管脚（即I_ADC管脚），所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端和二极管D1的阴极均接地。

如图1所示，本例所述电流保护电路2优选包括电阻R3和负载LOAD1，所述电阻R3的一端连接至所述MCU的模数转换管脚，所述电阻R3的另一端通过所述负载LOAD1连接至输入电源。所述负载LOAD1优选为大电流保护电阻。

如图1所示，本例所述通断控制电路1优选包括电阻R1、电阻R2和MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极连接至所述电阻R3靠近所述负载LOAD1的一端，所述MOS管Q1的栅极分别与所述电阻R1的一端和电阻R2的一端相连接，所述电阻R1的另一端连接至所述MCU的开关控制管脚（即ON/OFF管脚），所述电阻R2的另一端和MOS管Q1的源极均接地。

如图1所示，本例还优选包括温度传感器，所述温度传感器连接至所述MCU的温度检测管脚（即MOS_TEMP_ADC管脚）；所述温度传感器贴装在所述通断控制电路1上，用于检测所述MOS管Q1的温度。

如图1所示，本例还优选包括LCD显示接口4和LED指示灯，所述MCU通过所述LCD显示接口4连接至LCD显示屏，所述LED指示灯与所述MCU相连接，用于实现LCD显示和LED指示等功能。

如图2所示，本例利用MOS管Q1的低内阻来检测被检测电路电流，同时可以在外部配合电压校准、温度检测等辅助电路；基于MOS管Q1内部阻抗随温度和电压而不同，生产阶段可以进行电压分段校准，同时做温度检测校准；所述MCU实现检测后，可以通过LCD显示接口4输出电流值到LCD显示屏、LED指示灯或者外设显示装置；当然，这属于优选的进一步改进方案。本申请旨在保护的是，通过图1所示的电路设计，使得MCU能够快速检测并发现电流异常，为电路的断开控制提供硬件电路基础，最大限度保护设备的安全。

综上所述，本例通过所述通断控制电路1、电流保护电路2和采样保护电路3的设计，进而能够利用电路中MOS管Q1的内阻来检测电路电流，成本低、功耗小且检测精度高，电流检测快速，同时还为电流达到保护值时切断电路提供了硬件电路基础，保护了产品安全；当应用在充电器的电压电流检测上时，能够很好地为用户提供精准的电压电流检测及短路保护电路。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电流检测和保护装置，其特征在于，包括：MCU、通断控制电路、电流保护电路和采样保护电路，所述MCU分别与所述通断控制电路和采样保护电路相连接，所述通断控制电路和采样保护电路分别与所述电流保护电路相连接。

2.根据权利要求1所述的电流检测和保护装置，其特征在于，所述采样保护电路包括电容C1、电阻R4和二极管D1，所述电容C1的一端、电阻R4的一端和二极管D1的阳极均连接至所述MCU的模数转换管脚，所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端和二极管D1的阴极均接地。

3.根据权利要求2所述的电流检测和保护装置，其特征在于，所述电流保护电路包括电阻R3和负载LOAD1，所述电阻R3的一端连接至所述MCU的模数转换管脚，所述电阻R3的另一端通过所述负载LOAD1连接至输入电源。

4.根据权利要求3所述的电流检测和保护装置，其特征在于，所述通断控制电路包括电阻R1、电阻R2和MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极连接至所述电阻R3靠近所述负载LOAD1的一端，所述MOS管Q1的栅极分别与所述电阻R1的一端和电阻R2的一端相连接，所述电阻R1的另一端连接至所述MCU的开关控制管脚，所述电阻R2的另一端和MOS管Q1的源极均接地。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电流检测和保护装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器连接至所述MCU的温度检测管脚。

6.根据权利要求5所述的电流检测和保护装置，其特征在于，所述温度传感器贴装在所述通断控制电路上。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的电流检测和保护装置，其特征在于，还包括LCD显示接口，所述MCU通过所述LCD显示接口连接至LCD显示屏。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的电流检测和保护装置，其特征在于，还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述MCU相连接。

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