CN219916244U - 一种用于电源的过温限流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路技术领域，尤其为一种用于电源的过温限流电路，包括温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路，温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路由左向右依次排布设置；通过使用温度传感器构成电压采样电路经过电压跟随后去改变电流限制参考，然后经误差放大器放大控制电源功率管工作状态来限制电源输出电流，其特点时当温度高于设定温度时对输出电流进行限制，低于设定温度时不对电流参考源产生影响，高温环境、过载、短路或其他故障时使得功率器件温度升高时，本专利提供的电路能限制其输出电流且不会直接关闭输出，避免了传统电源过温时直接关闭输出可能带来的生命财产损失。

Description

一种用于电源的过温限流电路

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体涉及一种用于电源的过温限流电路。

背景技术

通常所使用具有温度保护功能电源，包含实验室直流稳压电源、适配器、工业电源、车载DC转换器等，其原理是：在功率管附近安装一个温度检测元件，当功率管温度达到设定温度时，控制电路关闭功率器件的控制信号来关闭电源输出，从而达到保护电源的目的，其缺点是保护后会直接切断输出。

但在一些要求可靠性、稳定性要求较高或不允许断电等领域，如车载DC转换器、工业控制、医疗仪器等突然断电可能会造成严重的生命财产损失，实用性不佳。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于电源的过温限流电路，具有当电源功率管温度过高时候会自动限制输出电流，不会直接切断输出，较为安全且具备电路简单、成本低的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于电源的过温限流电路，包括温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路；温度采样跟随电路包括电阻R4与温度传感器TR1构成串联分压电路，TR1的上端输出经过电容C3连接到运算放大器U1B的5脚，U1B的6脚与7脚相连构成电压跟随器，电压跟随器由7脚输出连接到二极管D1的负极作为输出；电流基准产生电路包括D1的正极与一侧的R2的一端相连并连接到运算放大器U1C的10脚，R2的另一端与基准电压VREF相连，U1C的8脚与9脚相连构成电压跟随器由8脚输出连接到一侧的R3的一端，R3的另一端与R5的一端相连作为输出与下一级的输入相连，R5的另一端与电流采样信号I-SEN相连；误差放大电路包括运算放大器U1D，U1D的13脚作为输入，一侧设置的电容C1的一端与U1D的13脚相连，电容C1的另一端与U1D的14脚相连。

作为本实用新型的一种用于电源的过温限流电路优选技术方案，电阻R4与温度传感器TR1构成串联分压电路设置在12V电源和GND之间。

作为本实用新型的一种用于电源的过温限流电路优选技术方案，电容C1处连接有R1和电容C2。

作为本实用新型的一种用于电源的过温限流电路优选技术方案，U1D的的一端连接GND。

作为本实用新型的一种用于电源的过温限流电路优选技术方案，温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路由左向右依次排布设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在使用时，通过使用温度传感器构成电压采样电路经过电压跟随后去改变电流限制参考，然后经误差放大器放大控制电源功率管工作状态来限制电源输出电流，其特点时当温度高于设定温度时对输出电流进行限制，低于设定温度时不对电流参考源产生影响；

高温环境、过载、短路或其他故障时使得功率器件温度升高时，本专利提供的电路能限制其输出电流且不会直接关闭输出，避免了传统电源过温时直接关闭输出可能带来的生命财产损失，并且该电路均由通用元器件构成，具有电路简单，成本低，可靠性高等特点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供以下技术方案：一种用于电源的过温限流电路，包括温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路，温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路由左向右依次排布设置；

其中温度采样跟随电路由连接在12V电源和GND之间的电阻R4与温度传感器TR1构成串联分压电路，然后由TR1的上端输出，再经过电容C3连接到运算放大器U1B的5脚，U1B的6脚与7脚相连构成电压跟随器，电压跟随器由7脚输出连接到.二极管D1的负极作为输出；

其中的电流基准产生电路由D1的正极与R2的一端相连并连接到运算放大器U1C的10脚，R2的另一端与基准电压VREF相连，U1C的8脚与9脚相连构成电压跟随器由8脚输出连接到R3的一端，R3的另一端与R5的一端相连作为输出与下一级的输入相连，R5的另一端与电流采样信号I-SEN相连；而误差放大电路包括运算放大器U1D，U1D的13脚作为输入，一侧设置的电容C1的一端与U1D的13脚相连，电容C1的另一端与U1D的14脚相连，电容C1处连接有R1和电容C2，U1D的的一端连接GND。

在正常工作情况下，电源的功率器件在正常温度范围内，温度传感器TR1阻值较高，温度采样电路得到一个较高的电压经过电压跟随器U1B后输出，因该电压高于VREF所以二极管D1不导通，此时电流基准产生电路完全由VREF通过R2给定，该电压通过跟随器U1C阻抗匹配后为R3和R5构成分压器提供参考电压，因R5的下端I-SEN通常连接的是电源输出电流采样电阻，所以该电压通过误差放大器，误差放大器的输出通常接电源调整管的控制极或电源控制芯片的输入，该电压与电源输出电流采样形成闭环控制了电源输出电流，C1为误差放大器的积分电容，提高环路稳定性，此时电源输出最大电流由VREF决定；

当由于某种原因当功率器件温度逐渐升高时，采样电路输出电压逐渐变低该电压通过电压跟随器U1B，低到一定程度时二极管D1逐渐导通，因此电压跟随器U1C的10脚输入电压被逐渐拉低，通过U1C后限流采样参考电压变低，然后该电压经过误差放大器放大后控制电源调整管从而降低输出电流，从而达到限制电源电流的目的。当功率管温度降低时自动重复上述过程，电源电流可恢复到正常值。

并且本实用新型方案可以应用于对可靠性要求较高的领域，如车载DC、工业控制、医疗电源等，也可用于任何拓扑的电源，也包含线性电源或开关电源，同时该电路均由通用元器件构成，具有电路简单，成本低，可靠性高等特点；

且本实用新型电路并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内，如：使用任何类型的温度传感器、热敏电阻或其他温度检测元件，使用任何类型的运算放大器和基准源。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)

1.一种用于电源的过温限流电路，其特征在于，包括温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路；

温度采样跟随电路包括电阻R4与温度传感器TR1构成串联分压电路，TR1的上端输出经过电容C3连接到运算放大器U1B的5脚，U1B的6脚与7脚相连构成电压跟随器，电压跟随器由7脚输出连接到二极管D1的负极作为输出；

电流基准产生电路包括D1的正极与一侧的R2的一端相连并连接到运算放大器U1C的10脚，R2的另一端与基准电压VREF相连，U1C的8脚与9脚相连构成电压跟随器由8脚输出连接到一侧的R3的一端，R3的另一端与R5的一端相连作为输出与下一级的输入相连，R5的另一端与电流采样信号I-SEN相连；

误差放大电路包括运算放大器U1D，U1D的13脚作为输入，一侧设置的电容C1的一端与U1D的13脚相连，电容C1的另一端与U1D的14脚相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于电源的过温限流电路，其特征在于：电阻R4与温度传感器TR1构成串联分压电路设置在12V电源和GND之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于电源的过温限流电路，其特征在于：电容C1处连接有R1和电容C2。

4.根据权利要求1所述的一种用于电源的过温限流电路，其特征在于：U1D的一端连接GND。

5.根据权利要求1所述的一种用于电源的过温限流电路，其特征在于：温度采样跟随电路、电流基准产生电路和误差放大电路由左向右依次排布设置。