專利名稱：一種過電流保護電路及其應用的電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種過電流保護電路及其應用的電機控制器。
技術背景
目前，直流無刷電機控制器內置電源單元，電源單元是將電網交流輸入通 過AC-DC整流穩壓后輸出，為直流無刷電機控制器內的微處理器單元、智能功 率模塊IPM和DC-AC轉換部分供電。在實際使用中直流無刷電機控制器可能連 接編程器或者其他外圍無源設備，這些設備都是用直流低壓電源供電，通常的
樣一來就會出現如下情況當外圍無源設備工作電流過大時，會影響直流無刷 電機控制器內的各功能單元的用電，甚至使直流無刷電機控制器無法正常工作。 針對該情況，需要在直流無刷電機控制器的電源輸出端連接電流保護電路，限 制外圍無源設備的用電，保證電機控制器內部供電正常運作。
另 一方面，直流電源電路中大多內置有過電流保護電路，用于檢測出過電 流狀態或輸出短路狀態，保護電源。但目前大多數過電流保護電路都采用了保 險絲或者PTC或者開關或者晶體管等元器件，在如下的技術問題l)保險絲具 有不可恢復性，不能滿足用戶的使用要求；2)PTC價格較貴，且不適合用于微 小電流或者大電流場合中；3)開關價格較貴，且不適合用于小電流限制場合中； 4)有些過電流保護電路雖然釆用了晶體管元件，但是電路比較復雜，成本較高， 且實現電流保護的電流范圍較小。 實用新型內容
本實用新型的其中一個目的是提供一種過電流保護電路，可實現寬范圍電流 輸入監控的，且具有結構簡單、成本低、可靠耐用特點。
本實用新型的過電流保護電路是通過下述技術方案予以實現的。 第一種過電流保護電路是這樣實現它包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO,限流電阻RO與三極管Ql的集 電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端I npu t和電流輸出端Ou t pu t連 接，觸發電路包括三極管Q2和分流電阻Rl,分流電阻Rl —端連接三極管Q2的 集電極，另一端接地，三極管Q2的發射極接到電流輸入端Input，三極管Ql的 基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端Output提取檢 測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
上述所述的限流電阻RO可以為一可調電阻。
上述所述的才全測電5^由電阻R2、 R3、 R4組成，電阻R2、 R3、 R4其中一端 連接在一起，R4另 一端與電流輸出端0u t pu t連4姿，R3另 一端與電流輸入端I叩u t 連接，R2另一端與三極管Q2的基極連接。
第二種過電流保護電路是這樣實現的它包括主輸電電路，觸發電路和檢 測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO,限流電阻R0與三極管Q1的 集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端I叩ut和電流輸出端Output連 接，觸發電路包括三極管Q2和分流電阻Rl,分流電阻Rl —端連接三極管Q2的 集電極，另一端接到電流輸入端Input,三極管Q2的發射極接到電流輸出端 Output,三極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流 輸出端Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
上述所述的限流電阻R0可以為一可調電阻。
上述所述的檢測電路包括限流電阻RO,限流電阻R0 —端與電流輸出端 Output連接，另一端與三極管Q2的基極連接。
本實用新型的過電流保護電路與現有技術相比具有如下優點1)可以作為 一個標準件適用于不同的場合或者控制器中，且可實現從幾mA級到幾十A級的 寬范圍電流保護；2)它體積小，電路結構簡單，可靠性高，節約成本，極大 方便了用戶；3)它發熱少，溫升低，適應性較強，延長了控制器的使用壽命。
本實用新型的另一個目的是提供一種電機控制器，電機控制器里面的電源 單元設置電流保護電路，當向外圍設備供電時，可實現寬范圍電流保護，且具有結構簡單、成本低、可靠耐用。
本實用新型的電機控制器是通過下述技術方案予以實現的。
第一種電機控制器是這樣實現的它的輸出端連接通過過電流保護電路給 外部設備提供電源，其特征在于過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電 路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Q1和限流電阻R 0 ，限流電阻R 0與三極 管Ql的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端 Output連接，觸發電^各包括三極管Q2和分流電阻Rl，分流電阻R1—端連才妄三 極管Q2的集電極，另一端接地，三極管Q2的發射極接到電流輸入端Input,三 極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端Output 提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接，限流電阻RO可以為一可調 電阻，；險測電路由電阻R2、 R3、 R4組成，電阻R2、 R3、 R4其中一端連接在一 起，R4另一端與電流llr出端Output連4妄，R3另一端與電流tr入端Input連才妄， R2另一端與三極管Q2的基極連接。
第二種電機控制器是這樣實施的它的輸出端連接通過過電流保護電路給 外部設備提供電源，其特征在于過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電 路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO，限流電阻RO與三極 管Ql的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端 Output連接，觸發電路包括三極管Q2和分流電阻R1，分流電阻R1—端連接三 極管Q2的集電極，另一端接到電流輸入端Input,三極管Q2的發射極接到電流 輸出端Output,三極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端 從電流輸出端Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接，限流 電阻RO可以為一可調電阻，檢測電路包括限流電阻RO,限流電阻RO—端與電 流輸出端Output連接，另一端與三極管Q2的基極連接。
本實用新型的電機控制器與現有技術相比具有如下優點電機控制器里面的 電源單元設置電流保護電路，當向外圍設備供電時，可實現寬范圍電流保護， 且具有結構簡單、成本低、可靠耐用，可實現從幾mA級到幾十A級的寬范圍電流保護；它體積小，極大方便了用戶；該電流保護電^各發熱少，溫升低，適應
性較強，提高了電機控制器的可靠性。
圖1是本實用新型的第一種過電流保護電路方框圖。 圖2是本實用新型的第二種過電流保護電路方框圖。 圖3是本實用新型過電流保護電路在電機控制器的應用方框圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例并結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
具體實施例1:如圖l所示， 一種過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發 電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻R0，限流電阻R0與三 極管Ql的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端 Output連接，觸發電路包括三極管Q2和分流電阻R1，分流電阻R1—端連接三 極管Q2的集電極，另一端接地，三極管Q2的發射極接到電流輸入端I叩ut,三 極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端Output 提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
其中限流電阻RO可以為一可調電阻，4全測電-各由電阻R2、 R3、 R4組成， 電阻R2、 R3、 R4其中一端連接在一起，R4另一端與電流輸出端Output連接， R3另 一端與電流輸入端Input連接，R2另 一端與三極管Q2的基極連接。
其工作原理是限流電阻RO的電阻值來確定輸出電流的最大值，正常情況 下(最大電流在允許值的范圍內)，電流從電流輸入端Input經過三極管Ql的 發射極和集電極，再經過限流電阻RO到達電流輸出端Output,這個過程中三極 管Q2始終關閉；當電流升高到達允許的最大值，在限流電阻RO兩端產生足夠 大的壓降時，電流輸出端Output的電壓變低，與電阻R3串聯在一起的三極管 Q2的基極壓降也隨之降低，三極管Q2的發射極與基極壓降增加從而導通，使集 電極電位升高，即三極管Ql的基極電壓也升高，使三極管Q1截止，使三極管 Ql停止輸出電流，從而限制所述的電流輸出。具體實施例2:如圖2所示， 一種過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發 電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻R0，限流電阻RG與三 極管Ql的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端 Output連接，觸發電^各包括三極管Q2和分流電阻Rl，分流電阻Rl —端連接三 極管Q2的集電極，另一端接到電流輸入端Input，三極管Q2的發射極接到電流 輸出端Output,三極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；4全測電路的輸入端 從電流輸出端Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
其中限流電阻R0可以為一可調電阻，^r測電^各包括限流電阻RO，限流電阻 RO—端與電流輸出端Output連接，另一端與三4及管Q2的基極連接。
其工作原理是限流電阻RO的電阻值來確定輸出電流的最大值，正常情況 下(最大電流在允許值的范圍內)，電流從電流輸入端Input經過三極管Ql的 集電極和發射極，再經過限流電阻RO到達電流輸出端Output,這個過程中三極 管Q2始終關閉；當電流升高到達允許的最大值，在限流電阻RO兩端產生足夠 大的壓降時，電流l命出端Output的電壓變4氐，與電流llr出端Output連4妻的三 極管Q2的發射極壓降也隨之降低，三極管Q2的發射極與基極壓降增加從而導 通，使集電極電位與輸出端Output非常接近，即電位降低，也使三極管Q1的 基極電壓也降低，使三極管Ql截止停止輸出電流，從而限制所述的電流輸出。
具體實施例3:如圖3所示， 一種電機控制器，其輸出端連接通過過電流保 護電路給外部設備提供電源。其中過電流保護電路可以采用具體實施例l或者 具體實施例2中所述的一種過電流保護電路。
權利要求1、一種過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Q1和限流電阻R0，限流電阻R0與三極管Q1的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端Output連接，其特征在于觸發電路包括三極管Q2和分流電阻R1，分流電阻R1一端連接三極管Q2的集電極，另一端接地，三極管Q2的發射極接到電流輸入端Input，三極管Q1的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
2、 根據權利要求1所述的一種過電流保護電路，其特征在于所述限流電 阻RO可以為一可調電阻。
3、 根據權利要求1或2所述的一種過電流保護電路，其特征在于所述檢 測電路由電阻R2、 R3、 R4組成，電阻R2、 R3、 R4其中一端連接在一起，R4另 一端與電流輸出端Output連接，R3另一端與電流輸入端Input連接，R2另一 端與三極管Q2的基極連接。
4、 一種電機控制器，其輸出端連接通過過電流保護電路給外部設備提供電 源，其特征在于過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路， 主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO，限流電阻RO與三極管Ql的集電極或 者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端I叩u t和電流輸出端0u tput連接，觸發 電路包括三極管Q2和分流電阻Rl,分流電阻Rl —端連接三極管Q2的集電極， 另一端接地，三極管Q2的發射極接到電流輸入端Input,三極管Ql的基極接到 三極管Q2的集電極；4企測電路的輸入端從電流輸出端Output提取檢測信號， 其輸出端與三極管Q2的基極連接。
5、 根椐權利要求4所述的一種電機控制器，其特征在于限流電阻RO為一 可調電阻，4全測電路由電阻R2、 R3、 R4組成，電阻R2、 R3、 R4其中一端連接 在一起，R4另一端與電流輸出端Output連接，R3另一端與電流輸入端Input 連接，R2另一端與三極管Q2的基極連接。
6、 一種過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO,限流電阻R0與三極管Ql的集電極或者發射 極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端Output連接，其特征在于 觸發電路包括三極管Q2和分流電阻Rl,分流電阻Rl —端連接三極管Q2的集電 極，另一端接到電流輸入端Input,三極管Q2的發射極接到電流輸出端Output, 三極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端 Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
7、 根據權利要求6所述的一種過電流保護電路，其特征在于所述限流電 阻RO可以為一可調電阻。
8、 根據權利要求6或7所述的一種過電流保護電路，其特征在于所述檢 測電路包括限流電阻RO，限流電阻RO —端與電流輸出端Output連4妄，另一端 與三極管Q2的基極連接。
9、 一種電機控制器，其輸出端連接通過過電流保護電路給外部設備提供電 源，其特征在于過電流保護電路，包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路， 主輸電電路包括三極管Ql和限流電阻RO,限流電阻RO與三極管Ql的集電極或 者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端I npu t和電流l敘出端Ou t pu t連接，觸發 電路包括三極管Q2和分流電阻Rl，分流電阻Rl —端連接三極管Q2的集電極， 另一端接到電流輸入端Input,三極管Q2的發射極接到電流輸出端Output,三 極管Ql的基極接到三極管Q2的集電極;檢測電路的輸入端從電流輸出端Output 提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。
10、 根據權利要求9所迷的一種電機控制器，其特征在于限流電阻RO可 以為一可調電阻，4全測電路包括限流電阻RO,限流電阻RO —端與電流輸出端 Output連接，另一端與三極管Q2的基極連接。
專利摘要一種過電流保護電路及其應用的電機控制器，所述的過電流保護電路包括主輸電電路，觸發電路和檢測電路，主輸電電路包括三極管Q1和限流電阻R0，限流電阻R0與三極管Q1的集電極或者發射極串聯后兩端分別與電流輸入端Input和電流輸出端Output連接，觸發電路包括三極管Q2和分流電阻R1，分流電阻R1一端連接三極管Q2的集電極，另一端接到電流輸入端Input，三極管Q2的發射極接到電流輸出端Output，三極管Q1的基極接到三極管Q2的集電極；檢測電路的輸入端從電流輸出端Output提取檢測信號，其輸出端與三極管Q2的基極連接。本實用新型可實現寬范圍電流保護，且具有結構簡單、成本低、可靠耐用，該過流保護電路發熱少，溫升低，適應性較強，提高了電機控制器的可靠性。
文檔編號H02H3/08GK201383668SQ200920051889
公開日2010年1月13日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者劉大偉, 唐松發, 張俊強, 勇 趙 申請人:中山大洋電機股份有限公司