專利名稱：一種直流開關電源過流保護電路的制作方法
技術領域：
本 實用新型屬于電子電路領域，尤其涉及一種直流開關電源過流保護電路。
背景技術：
直流開關電源是通過控制其開關電路單元導通與關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。目前，直流開關電源已被廣泛引用于各種電子設備中，那么，對直流開關電源的輸出的過流保護則是保證其在各種電子設備中穩定高效工作的前提。因為如果不對直流開關電源進行過流保護，則在其出現輸出過載或短路時，易使開關電源的壽命縮短，甚至直接燒毀電子設備和負載。在現有技術中，提供了一種開關電源過載保護電路，其在對直流開關電源實施過載保護時通過發送控制電平命令直流開關電源停止工作，從而達到過載保護的目的。然而，現有技術并不能在直流開關電源過載或短路故障解除后控制直流開關電源重新啟動并進入工作狀態，且當直流開關電源輸出端接大電容時容易在大電容上電瞬間出現過載誤保護的情況。因此，現有技術存在無法在直流開關電源過流或短路故障解除后使其重新啟動，且在其輸出端接大電容時容易出現過流誤保護的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種直流開關電源過流保護電路，旨在解決現有技術所存在的無法在直流開關電源過流或短路故障解除后使其重新啟動，且在其輸出端接大電容時容易出現過流誤保護的問題。本實用新型是這樣實現的，一種直流開關電源過流保護電路，與供電電源、直流開關電源及直流開關電源的負載相連接，所述直流開關電源過流保護電路包括連接于所述直流開關電源的輸出端與所述負載的輸入端之間，對所述直流開關電源的輸出電流進行采樣的電流采樣電阻；輸入端和輸出端分別與所述電流采樣電阻的第一端和第二端相連接，根據所述電流采樣電阻的采樣電流控制自身的控制端的工作狀態的過流檢測單元；電源端接所述供電電源，觸發端接所述過流檢測單元的控制端，輸出端接所述直流開關電源的控制端，根據所述過流檢測單元的控制端的工作狀態輸出控制電平以控制所述直流開關電源的工作狀態的保護控制單元。在本實用新型中，通過采用由所述電流采樣電阻、所述過流檢測單元及所述保護控制單元構成的直流開關電源過流保護電路，當所述電流采樣電阻的采樣電流大于所述直流開關電源的輸出電流閾值時，所述過流檢測單元的控制端開始對所述保護控制單元的觸發端進行電位控制，當所述保護控制單元的觸發端達到低電位時，所述保護控制單元控制所述直流開關電源停止工作，并在重啟時間到達時驅動所述直流開關電源重啟并進入正常工作狀態，從而解決了現有技術所存在的無法在直流開關電源過流或短路故障解除后使其重新啟動，且在其輸出端接大電容時容易出現過流誤保護的問題。
圖I是本實用新型實施例提供的直流開關電源過流保護電路的模塊結構圖；圖2是本實用新型實施例提供的直流開關電源過流保護電路的示例電路結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。在本實用新型實施例中，通過采用由電流采樣電阻、過流檢測單元及保護控制單元構成的直流開關電源過流保護電路，當電流采樣電阻的采樣電流大于直流開關電源的輸 出電流閾值時，過流檢測單元的控制端開始對保護控制單元的觸發端進行電位控制，當保護控制單元的觸發端達到低電位時，保護控制單元控制直流開關電源停止工作，并在重啟時間到達時驅動直流開關電源重啟并進入正常工作狀態。圖I示出了本實用新型實施例提供的直流開關電源過流保護電路的模塊結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下直流開關電源過流保護電路100與供電電源200、直流開關電源300及直流開關電源300的負載400相連接，直流開關電源過流保護電路100包括連接于直流開關電源300的輸出端OUT與負載400的輸入端之間，對直流開關電源300的輸出電流進行采樣的電流采樣電阻Rl。輸入端和輸出端分別與電流采樣電阻Rl的第一端和第二端相連接，根據電流采樣電阻Rl的采樣電流控制自身的控制端的工作狀態的過流檢測單元101。電源端接供電電源200，觸發端接過流檢測單元101的控制端，輸出端接直流開關電源300的控制端CTL，根據過流檢測單元101的控制端的工作狀態輸出控制電平以控制直流開關電源300的工作狀態的保護控制單元102。在本實用新型實施例中，直流開關電源300的輸入端IN接供電電源200的輸出端。圖2示出了本實用新型實施例提供的直流開關電源過流保護電路的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下作為本實用新型一實施例，過流檢測單元101包括電阻R2和光耦U1，電阻R2的第一端為過流檢測單元101的輸入端，電阻R2的第二端接光耦Ul的發光二極管的陽極，光耦Ul的發光二極管的陰極為過流檢測單元101的輸出端，光耦Ul的光敏三極管的集電極為過流檢測單元101的控制端，光耦Ul的光敏三極管的發射極接地。作為本實用新型一實施例，保護控制單元102包括電阻R3、電容Cl、電阻R4、555定時器U2、電阻R5及穩壓二極管ZDl ；電阻R3的第一端為保護控制單元102的觸發端，電阻R3的第二端同時與電容Cl的第一端、電阻R4的第一端及555定時器U2的第一觸發端THOLD相連接，555定時器U2的輸出端OUT為保護控制單元102的輸出端，555定時器U2的第二觸發端TRIG接555定時器U2的第一觸發端TH0LD，555定時器U2的放電端DISCHG和電壓控制端CVOLT均空接，555定時器U2的接地端GND接地，電阻R5的第一端為保護控制單元102的電源端，電阻R5的第二端同時與電容Cl的第二端、電阻R4的第二端、穩壓二極管ZDl的陰極、555定時器U2的電源端VCC和反相復位端RESET相連接，穩壓二極管ZDl的陽極接地。以下結合工作原理對直流開關電源過流保護電路100作進一步說明直流開關電源300的輸出電流在其輸出電流閾值范圍內時，電流采樣電阻Rl兩端的電壓小于光稱Ul的發光二極管的導通壓降,于是光稱Ul截止,光稱Ul的光敏三極管也隨著截止，此時由于電容Cl處于充電或滿電狀態，所以光耦Ul的光敏三極管的集電極為高電位。當直流開關電源300的輸出端OUT發生過流或短路故障，導致其輸出電流超過輸出電流閾值時，電流采樣電阻Rl兩端的電壓大于光耦Ul的發光二極管的導通壓降，于是光 耦Ul導通，光耦Ul的光敏三極管也隨著導通，其集電極開始通過電阻R3從電容Cl的第一端拉電流，電容Cl中的電量會隨著拉電流操作的進行而逐漸減少，當電容Cl中的電量釋放一段時間后，555定時器U2的第一觸發端THOLD為低電位,于是,555定時器U2從其輸出端OUT輸出一高電平至直流開關電源300的控制端CTL控制直流開關電源300停止工作，之后，電容Cl在一定時間內充電完成，使555定時器U2的第一觸發端THOLD恢復為高電位，則555定時器U2的輸出端OUT輸出低電平至直流開關電源300的控制端CTL驅動直流開關電源重啟并進入正常工作狀態，從而達到在直流開關電源300的輸出端出現過流或短路故障時對直流開關電源300實施過流保護的目的。在本實用新型實施例中，電容Cl的容值與電阻R3的阻值的大小決定555定時器U2的第一觸發端THOLD從高電位變為低電位的時間，也就是555定時器U2的輸出端OUT從低電平變為高電平的時間(可稱之為555定時器U2的反應時間)，同時也是在發生過流或短路故障時，直流開關電源300中的開關元件保持工作狀態的時間。電容Cl的容值與電阻R3的阻值越大，555定時器U2的反應時間越長，反之，則越短。電容Cl的容值與電阻R4的阻值的大小決定555定時器U2的輸出端OUT從高電平變為低電平的時間，即直流開關電源300從停止工作至過流或短路故障解除并重啟工作的時間(可稱之為直流開關電源300的中斷時間)，電容Cl的容值與電阻R3的阻值越大，直流開關電源300的中斷時間越長，反之，則越短。當直流開關電源的輸出端接大電容時，555定時器U2的反應時間可以作為555定時器U2在大電容上電瞬間對直流開關電源的輸出情況的判斷時間，從而避免了因大電容瞬間上電導致555定時器U2將直流開關電源的輸出端誤判為出現過流或短路故障，進而對直流開關電源300實施誤保護操作的情況發生。 在本實用新型實施例中，直流開關電源過流保護電路100中的電流采樣電阻Rl還能接在直流開關電源300的輸入端，從而使整個直流開關電源過流保護電路100能夠用于對直流開關電源300的輸入端進行過流保護。進一步地，該直流開關電源過流保護電路100同樣適用于對直流穩壓電源的過流保護。在本實用新型實施例中，通過采用由電流采樣電阻R1、過流檢測單元101及保護控制單元102構成的直流開關電源過流保護電路100，當電流采樣電阻Rl的采樣電流大于直流開關電源300的輸出電流閾值時，過流檢測單元101的控制端開始對保護控制單元102的觸發端進行電位控制，當保護控制單元102的觸發端達到低電位時，保護控制單元102控制直流開關電源300停止工作，并在重啟時間到達時驅動直流開關電源300重啟并進入正常工作狀態，從而解決了現有技術所存在的無法在直流開關電源過流或短路故障解除后使其重新啟動，且在其輸出端接大電容時容易出現過流誤保護的問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.ー種直流開關電源過流保護電路，與供電電源、直流開關電源及直流開關電源的負載相連接，其特征在于，所述直流開關電源過流保護電路包括 連接于所述直流開關電源的輸出端與所述負載的輸入端之間，對所述直流開關電源的輸出電流進行采樣的電流采樣電阻； 輸入端和輸出端分別與所述電流采樣電阻的第一端和第二端相連接，根據所述電流采樣電阻的采樣電流控制自身的控制端的工作狀態的過流檢測單元； 電源端接所述供電電源，觸發端接所述過流檢測單元的控制端，輸出端接所述直流開關電源的控制端，根據所述過流檢測單元的控制端的工作狀態輸出控制電平以控制所述直流開關電源的工作狀態的保護控制単元。
2.如權利要求I所述的直流開關電源過流保護電路，其特征在于，所述過流檢測單元包括電阻R2和光耦U1，所述電阻R2的第一端為所述過流檢測單元的輸入端，所述電阻R2的第二端接所述光耦Ul的發光二極管的陽極，所述光耦Ul的發光二極管的陰極為所述過 流檢測單元的輸出端，所述光耦Ul的光敏三極管的集電極為所述過流檢測單元的控制端，所述光耦Ul的光敏三極管的發射極接地。
3.如權利要求I所述的直流開關電源過流保護電路，其特征在于，所述保護控制單元包括 電阻R3、電容Cl、電阻R4、555定時器U2、電阻R5及穩壓ニ極管ZDl ； 所述電阻R3的第一端為所述保護控制単元的觸發端，所述電阻R3的第二端同時與所述電容Cl的第一端、所述電阻R4的第一端及所述555定時器U2的第一觸發端相連接，所述555定時器U2的輸出端為所述保護控制単元的輸出端，所述555定時器U2的第二觸發端接所述555定時器U2的第一觸發端,所述555定時器U2的放電端和電壓控制端均空接，所述555定時器U2的接地端接地，所述電阻R5的第一端為所述保護控制単元的電源端，所述電阻R5的第二端同時與所述電容Cl的第二端、所述電阻R4的第二端、所述穩壓ニ極管ZDl的陰極、所述555定時器U2的電源端和所述反相復位端相連接，所述穩壓ニ極管ZDl的陽極接地。
專利摘要本實用新型屬于電子電路領域，提供了一種直流開關電源過流保護電路。在本實用新型中，通過采用由電流采樣電阻、過流檢測單元及保護控制單元構成的直流開關電源過流保護電路，當電流采樣電阻的采樣電流大于直流開關電源的輸出電流閾值時，過流檢測單元的控制端開始對保護控制單元的觸發端進行電位控制，當保護控制單元的觸發端達到低電位時，保護控制單元控制直流開關電源停止工作，并在重啟時間到達時驅動直流開關電源重啟并進入正常工作狀態，從而解決了現有技術所存在的無法在直流開關電源過流或短路故障解除后使其重新啟動，且在其輸出端接大電容時容易出現過流誤保護的問題。
文檔編號H02H3/06GK202405759SQ20112050871
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者樊勝利 申請人:深圳市正弦電氣有限公司