CN220042972U - 一种过流保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种过流保护电路及装置，属于保护器技术领域，过流保护电路包括输出控制模块，分别与输入端子和输出端子连接，用于根据接收到的工作电压控制输入端子与输出端子之间的通断；电流采样模块，与输出控制模块连接，用于采集输出控制模块的电流，得到采样信号；过流调节模块，分别与电流采样模块和输出控制模块连接，用于根据可调节的基准电压信号与采样信号的比较结果，控制工作电压是否输入到输出控制模块，以实现输入端子与输出端子之间的通断控制。本实用新型解决了现有技术中过流保护器缺乏灵活性的问题，达到了实现过流保护的可调节性并对应控制输入端子与输出端子的通断的效果。

Description

一种过流保护电路及装置

技术领域

本实用新型涉及保护器技术领域，特别涉及一种过流保护电路及装置。

背景技术

过流保护器是用于电流过载保护的装置，可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测，例如用于电脑插座、电源转换器、仪器仪表、电机多功能排插、小型发电机等多功能保护场合。

目前，市面上的过流保护器应用到一具体场景时，其保护电流是预先设置好的且是固定的一个值，这就导致过流保护器缺乏灵活性和广泛性，甚至可能由于过流保护不到位，引起设备故障等安全问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种过流保护电路及装置，旨在解决现有技术中过流保护器缺乏灵活性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提出一种过流保护电路，包括：

输出控制模块，分别与输入端子和输出端子连接，用于根据接收到的工作电压，控制所述输入端子与所述输出端子之间的通断；

电流采样模块，与所述输出控制模块连接，用于采集所述输出控制模块的电流，得到采样信号；

过流调节模块，分别与所述电流采样模块和所述输出控制模块连接，用于根据可调节的基准电压信号与所述采样信号的比较结果，控制所述工作电压是否输入到所述输出控制模块，实现所述输入端子与所述输出端子之间的通断控制。

可选地，上述过流保护电路中，还包括：

状态指示模块，与所述过流调节模块连接，用于根据所述比较结果进行是否发生过流故障的指示。

可选地，上述过流保护电路中，还包括：

稳压模块，分别与所述电流采样模块、所述过流调节模块、所述状态指示模块和所述输出端子连接，用于给所述电流采样模块、所述过流调节模块、所述状态指示模块和所述输出端子供电，以及给所述过流调节模块提供基准电压和所述工作电压。

可选地，上述过流保护电路中，所述稳压模块包括：

整流单元，与所述输出端子连接，用于对接收到的电源电压进行整流，得到供电电压，并输出所述供电电压；

稳压单元，分别与所述整流单元、所述电流采样模块、所述过流调节模块和所述状态指示模块连接，用于对所述供电电压进行稳压处理，得到所述工作电压，并输出所述工作电压；

转换单元，分别与所述稳压单元和所述过流调节模块连接，用于对所述工作电压进行转换，得到所述基准电压，并输出所述基准电压。

可选地，上述过流保护电路中，所述输出控制模块包括光耦隔离器U3和开关管Q3；

所述光耦隔离器U3中发光二极管的输入端和所述发光二极管的输出端分别与所述输入端子连接，所述光耦隔离器U3中光敏三极管的输入端与所述过流调节模块连接，所述光敏三极管的输出端通过电阻R14与所述开关管Q3的栅极连接，所述开关管Q3的栅极还通过电阻R15和电阻R16接地，所述开关管Q3的漏极与所述输出端子连接，所述开关管Q3的源极与所述电阻R15和所述电阻R16的共接点连接。

可选地，上述过流保护电路中，所述电流采样模块包括：

采样单元，与所述输出控制模块连接，用于采集所述输出控制模块的电流，得到电流信号；

放大单元，分别与所述采样单元、所述过流调节模块和所述稳压模块连接，用于对所述电流信号进行放大处理，得到所述采样信号。

可选地，上述过流保护电路中，所述过流调节模块包括：

调节单元，与所述稳压模块连接，用于对所述基准电压进行调节，得到所述可调节的基准电压信号；

比较单元，分别与所述调节单元和所述电流采样模块连接，用于比较所述可调节的基准电压信号与所述采样信号，输出表示所述比较结果的电平信号；

驱动单元，分别与所述比较单元、所述稳压模块和所述输出控制模块连接，用于根据所述电平信号控制所述工作电压是否输入到所述输出控制模块。

可选地，上述过流保护电路中，所述比较单元包括比较器U2B、二极管D3和电阻R4；

所述比较器U2B的反相输入端与所述调节单元连接，所述比较器U2B的同相输入端与所述电流采样模块连接，所述比较器U2B的输出端分别与所述驱动单元和所述二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极通过所述电阻R4接入所述比较器U2B的同相输入端，对所述电平信号进行锁存。

可选地，上述过流保护电路中，所述状态指示模块包括三极管Q2、指示灯LED1和指示灯LED2；

所述三极管Q2的集电极与所述稳压模块连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R11与所述驱动单元连接，所述三极管Q2的发射极通过电阻R13与所述指示灯LED2的正极连接，所述指示灯LED1的正极通过电阻R12与所述驱动单元连接，所述指示灯LED1的负极和所述指示灯LED2的负极均接地。

第二方面，本实用新型还提出一种过流保护装置，包括：

输入端子；

输出端子；

如上述的过流保护电路；

其中，所述过流保护电路连接于所述输入端子和所述输出端子之间。

本实用新型提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

本实用新型提出的一种过流保护电路及装置，通过采用输出控制模块根据接收到的工作电压控制输入端子与输出端子之间的通断，采用电流采样模块采集输出控制模块的电流，得到采样信号，再通过过流调节模块将该采样信号与可调节的基准电压信号进行比较，基于比较结果控制工作电压是否输入到输出控制模块，以实现输入端子与输出端子之间的通断控制，达到提供过流保护的目的。本实用新型中过流调节模块基于可调节的基准电压信号进行比较，判断出当前是否存在过流故障，实现了过流保护的可调节性，可以满足各种应用场景中保护电流的不一致性，具有较高的灵活性；在此基础上，提供对应的过流保护，当与输出端子连接的负载发生短路等过流故障时，及时切断输入端子与输出端子的连接，避免引起其他的安全问题，具有较高的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型过流保护电路第一实施例的连接框图；

图2为本实用新型过流保护电路第二实施例的连接框图；

图3为本实用新型过流保护电路第三实施例中稳压模块的电路原理图；

图4为本实用新型过流保护电路第三实施例的电路原理图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。在本实用新型中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

鉴于现有技术中过流保护器缺乏灵活性的技术问题，本实用新型提供了一种过流保护电路及装置，具体实施例及实施方式如下：

实施例一

参照图1，图1为本实用新型过流保护电路第一实施例的连接框图；本实施例提出一种过流保护电路，可以应用于任何需要过流保护的设备中。

该过流保护电路可以连接于输入端子和输出端子之间，输入端子还可以连接至电源装置，输出端子还可以连接至负载，当输入端子与输出端子接通时，电源装置便可以给负载提供用电；在此过程中，该过流保护电路起到过流保护的作用，一旦发现存在负载短路或其他原因引起的过流故障，及时切断输入端子与输出端子之间的连接，保护负载不被烧坏，也避免造成设备的其他故障。

本实施例中，过流保护电路可以包括：

输出控制模块，分别与输入端子和输出端子连接，用于根据接收到的工作电压，控制输入端子与输出端子之间的通断；

电流采样模块，与输出控制模块连接，用于采集输出控制模块的电流，得到采样信号；

过流调节模块，分别与电流采样模块和输出控制模块连接，用于根据可调节的基准电压信号与采样信号的比较结果，控制工作电压是否输入到输出控制模块，实现输入端子与输出端子之间的通断控制。

具体的，输出控制模块接收到工作电压时，可以控制输入端子与输出端子接通，对应的，若没有接收到工作电压，可以控制输入端子与输出端子之间的连接断开，便无法将输入端子上电源装置的电压提供给输出端子上的负载。

电流采样模块对输出控制模块上流经的电流进行采集，获取采样信号，该采样信号以电压形式表示电流大小，然后将该采样信号发送给过流调节模块。

过流调节模块将接收到的采样信号与自身模块内可调节的基准电压信号进行比较，得到一比较结果，比如得到采样信号大于基准电压信号，存在过流故障的比较结果，或者得到采样信号小于或等于基准电压信号，不存在过流故障的比较结果，其中，何种情况下判定为存在过流故障，何种情况下判定为不存在过流故障的具体实施方式可以根据实际需要设置，本实施例不作限定；然后，根据存在或不存在过流故障的比较结果来对应控制工作电压是否输入到输出控制模块，比如当比较结果为存在过流故障时，控制工作电压不输入输出控制模块，当比较结果为不存在过流故障时，控制工作电压输入到输出控制模块，其中，基于比较结果的不同状态对应控制工作电压是否输入到输出控制模块的具体实施方式可以根据实际需要设置，本实施例不作限定。

基于上述情况，输出控制模块可能接收到工作电压，也可能没有接收到工作电压，或者可能接收到不同大小的工作电压，具体可以根据实际需要选择，本实施例不作限定；最后基于是否接收到工作电压或者接收到的工作电压大小来对应控制输入端子与输出端子之间的连接通断，比如可以在工作电压高于某个设定值时，控制输入端子与输出端子接通，对应的，可以在工作电压低于或等于某个设定值时，控制输入端子与输出端子之间的连接断开，当然，也可以按上述设置，在接收到工作电压时控制输入端子与输出端子接通，未接收到工作电压时控制输入端子与输出端子之间的连接断开，具体实施方式可以根据实际需要选择，本实施例不作限定。

其中，可调节的基准电压信号可以通过可调节电阻或电位器等器件，对接收到的基准电压进行调节得到。基准电压信号的大小及其可调节的范围均可以根据该过流保护电路所在设备的参数或者电流采样模块的放大倍数等参数对应设置，本实施例不作限定。

本实施例的过流保护电路，通过采用输出控制模块根据接收到的工作电压控制输入端子与输出端子之间的通断，采用电流采样模块采集输出控制模块的电流，得到采样信号，再通过过流调节模块将该采样信号与可调节的基准电压信号进行比较，基于比较结果控制工作电压是否输入到输出控制模块，以实现输入端子与输出端子之间的通断控制，达到提供过流保护的目的。本实用新型中过流调节模块基于可调节的基准电压信号进行比较，判断出当前是否存在过流故障，实现了过流保护的可调节性，可以满足各种应用场景中保护电流的不一致性，具有较高的灵活性；在此基础上，提供对应的过流保护，当与输出端子连接的负载发生短路等过流故障时，及时切断输入端子与输出端子的连接，避免引起其他的安全问题，具有较高的安全性。

实施例二

参照图2，图2为本实用新型过流保护电路第二实施例的连接框图；在实施例一的基础上，本实施例继续提出一种过流保护电路。

进一步地，如图2所示，过流保护电路还可以包括：

状态指示模块，与过流调节模块连接，用于根据比较结果进行是否发生过流故障的指示。

具体的，状态指示模块中可以设置一个或多个指示灯，当具有一个指示灯时，可以通过指示灯的点亮或熄灭来对应表示存在或不存在过流故障，也可以通过不同指示灯的点亮情况来对应表示存在或不存在过流故障，具体可以根据实际需要选择，此处不作限定。

具体实施过程中，过流调节模块得到比较结果后，在基于比较结果的不同状态对应控制工作电压是否输入到输出控制模块的同时，还可以基于比较结果的不同状态对应控制状态指示模块中指示灯的点亮与否，或者对应控制状态指示模块中不同指示灯点亮，以对应表示存在或不存在过流故障。

通过状态指示模块来指示是否发生过流故障，方便了工作人员及时知晓过流保护电路的工作状态以及设备的情况，从而及时采取相应的应对措施，为实际应用提供了便利。

更进一步地，过流保护电路还可以包括：

稳压模块，分别与电流采样模块、过流调节模块、状态指示模块和输出端子连接，用于给电流采样模块、过流调节模块、状态指示模块和输出端子供电，以及给过流调节模块提供基准电压和工作电压。

具体的，稳压模块可以与外部电源装置连接，接收电源电压，并根据电流采样模块、过流调节模块、状态指示模块和输出端子的需求，对电源电压进行转发或转换，得到不同大小的电压，以分别给电流采样模块、过流调节模块、状态指示模块和输出端子供电，保证各个模块的正常运行和工作所需用电。本实施例中，稳压模块可以给电流采样模块中放大器提供供电，使其可以正常工作；可以给过流调节模块提供基准电压，以便过流调节模块得到可调节的基准电压信号，从而将其与采样信号比较；可以给过流调节模块提供工作电压，在保证其正常工作的情况下，还可以控制该工作电压是否输入到输出控制模块，实现输出控制模块的通断控制；也可以给状态指示模块提供供电，保证其中指示灯的工作所需用电。

稳压模块在保证过流保护电路正常工作的同时，还可以针对不同模块的需求进行电压转换，得到不同大小的电压，保证各个模块的正常工作和稳定工作，且具有较高的适应性，使得该过流保护电路可以应用到更多不同场景，进一步提高了灵活性。

本实施例的过流保护电路，通过增加状态指示模块，对是否发生过流故障进行指示，方便用户及时知晓设备存在的过流故障情况并及时采取应对措施，还通过增加稳压模块，将电源电压转换为不同大小的电压，给各个模块供电，保证了各个模块的正常工作和稳定工作，还提高了过流保护电路的灵活性。

实施例三

参照图3和图4，在实施例一或实施例二的基础上，本实施例继续提出一种过流保护电路。

进一步地，稳压模块包括：

整流单元，与输出端子连接，用于对接收到的电源电压进行整流，得到供电电压，并输出供电电压；

稳压单元，分别与整流单元、电流采样模块、过流调节模块和状态指示模块连接，用于对供电电压进行稳压处理，得到工作电压，并输出工作电压；

转换单元，分别与稳压单元和过流调节模块连接，用于对工作电压进行转换，得到基准电压，并输出基准电压。

其中，供电电压、工作电压和基准电压为不同大小的电压，具体大小可以根据对应模块的需要设置，此处不作限定。

具体的，整流单元对接收到的电源电压进行整流得到供电电压，并输出该供电电压给稳压单元和输出端子，给输出端子供电；稳压单元对供电电压进行稳压处理得到工作电压，并输出该工作电压给转换单元、电流采样模块、过流调节模块和状态指示模块，给电流采样模块、过流调节模块和状态指示模块供电；转换单元对工作电压进行转换得到基准电压，并输出该基准电压给过流调节模块，给过流调节模块提供基准电压，使过流调节模块对该基准电压进行调节，得到可调节的基准电压信号。

如图3所示为本实施例中稳压模块的电路原理图，下面结合该图3对本实施例的稳压模块中各个单元进行详细描述。

如图3所示，整流单元可以包括二极管D1和二极管D2；

二极管D1的正极和二极管D2的正极可以分别与外部电源连接，接收电源电压VIN，二极管D1的负极和二极管D2的负极分别与稳压单元连接，并与输出端子OUT1的正极连接，输出供电电压VCC给稳压单元和输出端子OUT1，实现对输出端子OUT1供电。

本实施例中，二极管D1和二极管D2可以采用肖特基二极管，例如贴片肖特基二极管SS54，使得该整流单元具有电路结构简单的优点。

如图3所示，稳压单元可以包括稳压器U1和电容C3；

稳压器U1的输入端与整流单元连接，具体与二极管D1的负极和二极管D2的负极连接，接地端接地，输出端分别与转换单元、电流采样模块、过流调节模块和状态指示模块连接，提供工作电压给转换单元、电流采样模块、过流调节模块和状态指示模块，稳压器U1的输出端还与电容C3的正极连接，电容C3的负极接地。

本实施例中，稳压器U1可以采用三端稳压器，例如稳压器LM7815，能提供多种固定的输出电压，以得到不同大小的工作电压，例如本实施例可以得到15V工作电压；电容C3可以采用有极性电容，具有滤波和储能的作用。使得该稳压单元具有稳定输出电压的优点。

可选地，稳压单元还可以包括电容C1和电容C2；

电容C1的正极和电容C2的正极分别与整流单元连接，并与稳压器U1的输入端连接，电容C1的负极和电容C2的负极接地。

本实施例中，电容C1和电容C2可以采用有极性电容，电容C1和电容C2构成了滤波电路，可以对整流单元输出的供电电压VCC进行滤波处理，然后将滤波后的供电电压输入到稳压器U1，保证稳压器U1输出的工作电压更稳定。

如图3所示，转换单元可以包括电阻R20和稳压源U10；

电阻R20的一端与稳压单元连接，具体与稳压器U1的输出端连接，电阻R20的另一端分别与稳压源U10的负极和控制极连接，还与过流调节模块连接，输出基准电压给过流调节模块，稳压源U10的正极接地。

本实施例中，稳压源U10可以采用可控稳压源，例如可控精密稳压源TL431，具有性能好的特点；稳压源U10可以根据实际需要调节转换得到的基准电压的大小，例如本实施例可以将15V工作电压转换为2.5V基准电压，提供给过流调节模块，以得到在0-2.5V之间的可调节的基准电压信号。

可选地，转换单元还可以包括电容C4；

电容C4与稳压源U10并联。

本实施例中，电容C4可以起到滤波作用，保证基准电压的稳定输出。

如图4所示为本实施例中过流保护电路的电路原理图，具体为电流采样模块、过流调节模块、输出控制模块和状态指示模块的电路原理图；下面结合图4对本实施例的电流采样模块、过流调节模块、输出控制模块和状态指示模块进行详细描述。

本实施例的一可选实施方式中，输出控制模块可以包括光耦隔离器U3和开关管Q3；

光耦隔离器U3中发光二极管的输入端和发光二极管的输出端分别与输入端子IN1连接，光耦隔离器U3中光敏三极管的输入端与过流调节模块连接，光敏三极管的输出端通过电阻R14与开关管Q3的栅极连接，开关管Q3的栅极还通过电阻R15和电阻R16接地，开关管Q3的漏极与输出端子OUT1连接，开关管Q3的源极与电阻R15和电阻R16的共接点连接。

本实施例中，光耦隔离器可以采用光耦芯片，例如光耦芯片PS2805A-1-A；开关管Q3可以采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS管)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT管)等可控开关管，通过自身导通或截止来决定输入端子与输出端子之间的连接接通或断开，本实施例采用MOS管。

如图4所示，光耦隔离器U3中发光二极管的输入端即U3的端口1，可以与输入端子IN1的正极连接，光耦隔离器U3中发光二极管的输出端即U3的端口2，可以通过电阻R17与输入端子IN1的负极连接，光耦隔离器U3中光敏三极管的输入端即U3的端口4，可以与过流调节模块连接，由过流调节模块控制工作电压是否接入该光敏三极管的输入端，光耦隔离器U3中光敏三极管的输出端即U3的端口3，通过电阻R14与开关管Q3的栅极连接，开关管Q3的漏极具体与输出端子OUT1的负极连接。

本实施例的一可选实施方式中，电流采样模块可以包括：

采样单元，与输出控制模块连接，用于采集输出控制模块的电流，得到电流信号；

放大单元，分别与采样单元、过流调节模块和稳压模块连接，用于对电流信号进行放大处理，得到采样信号。

本实施例中，采样单元采集输出控制模块的电流得到电流信号后，将该电流信号输出到放大单元，放大单元在稳压模块供电时工作，对该电流信号进行放大处理得到采样信号，并输出该采样信号给过流调节模块。

如图4所示，采样单元可以包括电阻R6；

电阻R6的一端与输出控制模块连接，另一端与放大单元的输入端连接，将采集得到的电流信号输出给放大单元。

本实施例中，电阻R6为电流采样电阻，电阻R6的一端具体与输出控制模块中电阻R15和电阻R16的共接点连接，另一端与放大单元中的放大器连接。

如图4所示，放大单元可以包括放大器U2A、电阻R1和电阻R2；

放大器U2A的同相输入端与采样单元连接，反相输入端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端与放大器U2A的输出端连接，放大器U2A的输出端还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与过流调节模块和电容C5的一端连接，放大器U2A的电源端与稳压模块连接，放大器U2A的接地端和电容C5的另一端均接地。

本实施例中，放大器U2A的同相输入端具体与采样单元中电阻R6的另一端连接，放大器U2A的电源端具体与稳压模块中稳压单元的输出端连接，接收工作电压，本实施例则接收15V工作电压。电阻R1和电阻R2构成了放大器U2A的放大倍数设定电路，通过设定电阻R1和电阻R2的阻值大小可以实现放大倍数的可调，例如本实施例可以设置放大倍数为10倍，具体应用中可以根据需要设置，此处不作限定。电阻R3具有限流作用，保护后续器件。

本实施例的一可选实施方式中，过流调节模块可以包括：

调节单元，与稳压模块连接，用于对基准电压进行调节，得到可调节的基准电压信号；

比较单元，分别与调节单元和电流采样模块连接，用于比较可调节的基准电压信号与采样信号，输出表示比较结果的电平信号；

驱动单元，分别与比较单元、稳压模块和输出控制模块连接，用于根据电平信号控制工作电压是否输入到输出控制模块。

本实施例中，调节单元对基准电压进行调节得到可调节的基准电压信号，并输出该可调节的基准电压信号给比较单元；

比较单元将该可调节的基准电压信号与电流采样模块输出的采样信号进行比较，判断是否存在过流故障，并根据比较结果对应生成电平信号，例如用高电平信号表示采样信号大于基准电压信号也就是存在过流故障的情况，用低电平信号表示采样信号小于或等于基准电压信号也就是不存在过流故障的情况，实际应用中可以根据实际需要设置电平信号高低与比较结果的对应关系，此处不作限定，然后，输出该电平信号给驱动单元；

驱动单元根据电平信号的高低对应控制工作电压是否输入到输出控制模块，例如当接收到高电平信号时控制工作电压输入到输出控制模块，当接收到低电平信号时控制工作电压不输入输出控制模块，具体还可以根据实际需要设置电平信号高低与是否输入工作电压到输出控制模块的对应关系，此处不作限定。

如图4所示，调节单元可以包括可调电阻PR1；

可调电阻PR1的一端与稳压模块连接，可调电阻PR1的另一端接地，可调电阻PR1的可调节端与比较单元连接。

本实施例中，可调电阻PR1的一端与稳压模块中转换单元的输出连接，接收基准电压，本实施例则接收2.5V基准电压，可调电阻PR1的可调节端与比较单元连接，以输出调节后的基准电压即可调节的基准电压信号给比较单元，本实施例则可以输出在0-2.5V之间的可调节基准电压信号。

如图4所示，比较单元可以包括比较器U2B、二极管D3和电阻R4；

比较器U2B的反相输入端与调节单元连接，比较器U2B的同相输入端与电流采样模块连接，比较器U2B的输出端分别与驱动单元和二极管D3的正极连接，二极管D3的负极通过电阻R4接入比较器U2B的同相输入端，对电平信号进行锁存。

本实施例中，比较器U2B的反相输入端具体与调节单元中可调电阻PR1的可调节端连接，接收可调节的基准电压信号，比较器U2B的同相输入端与电流采样模块连接，接收采样信号，比较器U2B对该可调节的基准电压信号和该采样信号进行比较，输出端输出表示比较结果的电平信号给驱动单元。其中，比较器U2B和放大器U2A可以采用双运算放大器LM358，以更简化的布局实现电流采样模块中放大单元和过流调节模块中比较单元的布局。

同时，二极管D3和电阻R4构成的反馈电路，可以将该电平信号反馈到比较器U2B的同相输入端，对电平信号进行锁存，使该过流保护电路具有过流锁存的功能。其中，对电平信号进行锁存是指把该电平信号暂存，以维持当前的电平状态，使得比较器U2B输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，仅在该比较器U2B有锁存电平信号时，才将输入端的状态反映到输出端，直到下一个锁存信号到来时再改变。

如图4所示，驱动单元可以包括电阻R5、三极管Q1和电阻R10；

电阻R5的一端与比较单元连接，另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极分别与输出控制模块和电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与稳压模块连接，三极管Q1的发射极与输出控制模块连接。

本实施例中，电阻R5的一端与比较单元中比较器U2B的输出端连接，接收电平信号，电阻R5具有限流的作用；三极管Q1的集电极和电阻R10的一端的共接点与输出控制模块连接，具体与输出控制模块中光耦隔离器U3的端口4，也就是光耦隔离器U3中光敏三极管的输入端连接，用于在三极管Q1断开时将稳压模块提供的15V工作电压经过电阻R10后输入到光耦隔离器U3；三极管Q1的发射极与输出控制模块连接，具体与输出控制模块中电阻R15和电阻R16的共接点连接，用于在三极管Q1导通时将15V工作电压通过电阻R16下拉至接地。

进一步地，如图4所示，状态指示模块可以包括三极管Q2、指示灯LED1和指示灯LED2；

三极管Q2的集电极与稳压模块连接，三极管Q2的基极通过电阻R11与驱动单元连接，三极管Q2的发射极通过电阻R13与指示灯LED2的正极连接，指示灯LED1的正极通过电阻R12与驱动单元连接，指示灯LED1的负极和指示灯LED2的负极均接地。

本实施例中，三极管Q2的集电极具体与稳压模块中稳压单元的输出端连接，接收工作电压，本实施例则接收15V工作电压。三极管Q2的基极具体通过电阻R11接入到电阻R10与三极管Q1集电极的共接点，以在三极管Q1导通时，使得15V工作电压通过电阻R10作用到三极管Q2的基极，使三极管Q2导通，控制指示灯LED1熄灭，然后将15V工作电压提供给指示灯LED2，控制指示灯LED2点亮，表示发生过流故障。指示灯LED1的正极具体通过电阻R12接入到电阻R10与三极管Q1集电极的共接点，以在三极管Q1断开时，使得15V工作电压通过电阻R10提供给指示灯LED1，控制指示灯LED1点亮，表示未发生过流故障。指示灯LED1和指示灯LED2可以采用不同颜色的发光二极管，以便于用户可以根据指示灯的不同发光颜色直观地知晓当前是否存在过流故障。

基于上述设定，本实施例的工作过程为：

稳压模块中，稳压器U1输出15V工作电压，电阻R20与稳压源U10组成的转换单元输出2.5V基准电压；

设备上电即输入端子IN1接入电源后，输入端子IN1接收输入电压，并给到光耦隔离器U3的发光二极管，该发光二极管输出光信号，给到光耦隔离器U3的光敏三极管，由于此时光耦隔离器U3的光敏三极管无电压输入，光耦隔离器U3不导通，开关管Q3的栅极被电阻R15下拉到地，开关管Q3呈截止状态，输出端子OUT1不输出电压给负载，即表示此时输入端子IN1与输出端子OUT1之间的连接断开；

当光耦隔离器U3的光敏三极管有电压输入时，此处为15V工作电压输入，光耦隔离器U3导通后，开关管Q3的栅极经电阻R14、光耦隔离器U3和电阻R10上拉到15V，开关管Q3导通，输出端子OUT1可以输出电压给负载，即表示此时输入端子IN1与输出端子OUT1之间的连接接通；

在上述过程中，电阻R6采集电流，输出电流信号给放大器U2A，放大器U2A对该电流信号进行放大，例如将0-250mA的电流信号放大为0-2.5V的采样信号，并输出该采样信号给比较器U2B，比较器U2B将该采样信号与具体设定的0-2.5V内的任意一个基准电压信号进行比较，当采样信号达到该基准电压信号对应的值时，比较器U2B输出高电平信号，该高电平信号由二极管D3反馈到比较器U2B的同相输入端，进行锁存；

同时，高电平信号作用到三极管Q1的基极，三极管Q1导通，经电阻R10的15V工作电压被三极管Q1接地，指示灯LED1熄灭，并且三极管Q2导通，15V工作电压给到三极管Q2的集电极，指示灯LED2点亮，指示当前发生过流故障，此时，光耦隔离器U3中光敏三极管没有电压输入，开关管Q3的栅极呈低电平，开关管Q3截止，输入端子IN1与输出端子OUT1之间的连接断开，从而起到保护负载的作用。

本实施例的过流保护电路，通过具有多个输出的稳压模块，可以满足该过流保护电路内不同模块中不同器件的应用需求；通过对采集的电流信号放大得到采样信号，保证后续比较时的一致性；通过过流调节模块中的调节单元、比较单元和驱动单元，实现了过流保护的基准电压信号可调，还通过比较单元反馈电平信号，进行信号锁存，实现了过流锁存功能；还基于过流调节模块中驱动单元的三极管导通情况，对应控制状态指示模块中不同指示灯的亮灭，直观地展示过流保护电路工作情况，方便用户及时知晓和采取措施；通过上述设定，使得该过流保护电路可以应用到更多的设备中，满足更多应用场景需要，进一步提高了灵活性。

实施例四

本实施例提出一种过流保护装置，该过流保护装置可以包括：

输入端子；

输出端子；

过流保护电路；

其中，过流保护电路连接于输入端子和输出端子之间。过流保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种过流保护电路，其特征在于，包括：

输出控制模块，分别与输入端子和输出端子连接，用于根据接收到的工作电压，控制所述输入端子与所述输出端子之间的通断；

电流采样模块，与所述输出控制模块连接，用于采集所述输出控制模块的电流，得到采样信号；

过流调节模块，分别与所述电流采样模块和所述输出控制模块连接，用于根据可调节的基准电压信号与所述采样信号的比较结果，控制所述工作电压是否输入到所述输出控制模块，实现所述输入端子与所述输出端子之间的通断控制。

2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，还包括：

状态指示模块，与所述过流调节模块连接，用于根据所述比较结果进行是否发生过流故障的指示。

3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，还包括：

稳压模块，分别与所述电流采样模块、所述过流调节模块、所述状态指示模块和所述输出端子连接，用于给所述电流采样模块、所述过流调节模块、所述状态指示模块和所述输出端子供电，以及给所述过流调节模块提供基准电压和所述工作电压。

4.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述稳压模块包括：

整流单元，与所述输出端子连接，用于对接收到的电源电压进行整流，得到供电电压，并输出所述供电电压；

稳压单元，分别与所述整流单元、所述电流采样模块、所述过流调节模块和所述状态指示模块连接，用于对所述供电电压进行稳压处理，得到所述工作电压，并输出所述工作电压；

转换单元，分别与所述稳压单元和所述过流调节模块连接，用于对所述工作电压进行转换，得到所述基准电压，并输出所述基准电压。

5.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述输出控制模块包括光耦隔离器U3和开关管Q3；

所述光耦隔离器U3中发光二极管的输入端和所述发光二极管的输出端分别与所述输入端子连接，所述光耦隔离器U3中光敏三极管的输入端与所述过流调节模块连接，所述光敏三极管的输出端通过电阻R14与所述开关管Q3的栅极连接，所述开关管Q3的栅极还通过电阻R15和电阻R16接地，所述开关管Q3的漏极与所述输出端子连接，所述开关管Q3的源极与所述电阻R15和所述电阻R16的共接点连接。

6.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述电流采样模块包括：

采样单元，与所述输出控制模块连接，用于采集所述输出控制模块的电流，得到电流信号；

放大单元，分别与所述采样单元、所述过流调节模块和所述稳压模块连接，用于对所述电流信号进行放大处理，得到所述采样信号。

7.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流调节模块包括：

调节单元，与所述稳压模块连接，用于对所述基准电压进行调节，得到所述可调节的基准电压信号；

比较单元，分别与所述调节单元和所述电流采样模块连接，用于比较所述可调节的基准电压信号与所述采样信号，输出表示所述比较结果的电平信号；

驱动单元，分别与所述比较单元、所述稳压模块和所述输出控制模块连接，用于根据所述电平信号控制所述工作电压是否输入到所述输出控制模块。

8.如权利要求7所述的过流保护电路，其特征在于，所述比较单元包括比较器U2B、二极管D3和电阻R4；

所述比较器U2B的反相输入端与所述调节单元连接，所述比较器U2B的同相输入端与所述电流采样模块连接，所述比较器U2B的输出端分别与所述驱动单元和所述二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极通过所述电阻R4接入所述比较器U2B的同相输入端，对所述电平信号进行锁存。

9.如权利要求7所述的过流保护电路，其特征在于，所述状态指示模块包括三极管Q2、指示灯LED1和指示灯LED2；

所述三极管Q2的集电极与所述稳压模块连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R11与所述驱动单元连接，所述三极管Q2的发射极通过电阻R13与所述指示灯LED2的正极连接，所述指示灯LED1的正极通过电阻R12与所述驱动单元连接，所述指示灯LED1的负极和所述指示灯LED2的负极均接地。

10.一种过流保护装置，其特征在于，包括：

输入端子；

输出端子；

如权利要求1至9中任一项所述的过流保护电路；

其中，所述过流保护电路连接于所述输入端子和所述输出端子之间。