自適應過流保護電路的制作方法

本實用新型涉及空間電源技術領域，特別是涉及一種高電壓寬范圍電源用的自適應過流保護電路。

背景技術：

過流保護電路是空間電子產品必需的保護電路，其功能是當該子產器內部出嚴重過載問題而自動將其與供電母線自動隔離的功能，以保護航天器供電母線安全。目前普遍采用的過流保護電路主要有兩種，第一種是不可恢復方式(熔斷器方式)，另一種是可恢復方式(電子開關方式)。空間航天器目前兩種方式同時采用，其中對于重要電子裝置目前采用可恢復方式的過流保護電路。但其過流保護點為固定的點，對于寬范圍的電壓應用場合的電子裝置，其電路保護的設置是按該設備的最大電流進行設計，而考慮該設備在最低工作電壓的輸入電流是正常電壓狀態下電流的3～4倍，為此對于寬范圍工作電壓的電路采用固定過流點的方法不能最佳優化系統設計。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種自適應過流保護電路。該自適應過流保護電路主要目的是解決寬范圍工作電壓工作的裝置而過流保護點固定的缺陷，使其過流保護點根據其工作電壓的變化自動調節其保護點電壓，從而使其輸入保護特性近似為恒功率方式，從而最大限度的保護空間航天器供電安全。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種自適應過流保護電路，至少包括：

跟蹤電路；所述跟蹤電路包括：與電源正極電連接的電流采樣電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第五PNP型三極管、第六PNP型三極管、第七NPN型三極管；

偏置電路；所述偏置電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十五電阻、第十六電阻、第一限壓二極管、第二限壓二極管、第三限壓二極管、第一PNP型三極管、第二PNP型三極管、第三NPN型三極管、第四NPN型三極管、場效應管；其中：

所述電源的負極依次通過第六電阻、第三電阻、第一電阻與電源的正極連接；所述電源的負極依次通過第六電阻、第四電阻與第二PNP型三極管的集電極電連接；所述第二PNP型三極管的集電極依通過第七電阻與第四NPN型三極管的集電極電連接；所述第四NPN型三極管的發射極通過第八電阻接地；所述第三NPN型三極管的基極與第四NPN型三極管的基極電連接；所述第三NPN型三極管的發射極通過第二限壓二極管接地；所述第三NPN型三極管的集電極通過第五電阻與第一PNP型三極管的集電極電連接；所述第一PNP型三極管的發射極與電源正極電連接；所述電源正極依次通過第一電阻、第一限壓二極管與第一PNP型三極管的基極電連接；所述電源正極通過第二電阻與第一PNP型三極管的基極電連接；所述電源的正極與第二PNP型三極管的發射極、第五PNP型三極管的發射極、第六PNP型三極管的發射極、場效應管的源極電連接；所述第一PNP型三極管的集電極與第二PNP型三極管的基極電連接；第五PNP型三極管的集電極通過第七電阻與第四NPN型三極管的集電極電連接；第五PNP型三極管的集電極分別通過第三限壓二極管、第十五電阻與場效應管的源極電連接；所述第五PNP型三極管的集電極通過第十六電阻與場效應管的柵極電連接；所述電源正極分別通過第一電容、第九電阻與第五PNP型三極管的基極電連接；第五PNP型三極管的基極與第六PNP型三極管的集電極電連接；第六PNP型三極管的集電極依次通過第十二電阻、第十三電阻與第七NPN型三極管的集電極電連接；所述第七NPN型三極管的發射極通過第十四電阻接地；第一PNP型三極管的集電極通過第十電阻與第四NPN型三極管的發射極電連接；第一PNP型三極管的集電極依次通過第十一電阻、第十四電阻接地；第三NPN型三極管的集電極與第七NPN型三極管的基極電連接；第六PNP型三極管的基極通過第十三電阻與第七NPN型三極管的集電極電連接；第六PNP型三極管的集電極依次通過第十二電阻、第十三電阻與第七NPN型三極管的集電極電連接。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

本實用新型專利通過采用上述技術方案，進而根據輸入電壓的變化自動調節過流保護點的方式來解決系統的綜合保護，使保護電路近似以恒功率的方式進行工作；該電路采用限流保護點自動追蹤電壓的電路形式，在整個寬范圍的工作電壓內采用在低壓時保護點為最大值，而電壓達到最高點時保護點為最小值，通過合理調節最佳的保護點，使整個電路在整個寬電壓范圍達到合理的保護功率。

附圖說明：

圖1為本實用新型優選實施例的電路圖；

圖2是采用本實用新型電路后過流保護值與輸入電壓對應曲線圖。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，一種自適應過流保護電路，包括：

跟蹤電路；所述跟蹤電路包括：與電源正極電連接的電流采樣電阻R_SHUNT、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第五PNP型三極管Q5、第六PNP型三極管Q6、第七NPN型三極管Q7；

偏置電路；所述偏置電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第一限壓二極管VD1、第二限壓二極管VD2、第三限壓二極管VD3、第一PNP型三極管Q1、第二PNP型三極管Q2、第三NPN型三極管Q3、第四NPN型三極管Q4、場效應管M1；其中：

所述電源的負極依次通過第六電阻R6、第三電阻R3、第一電阻R1與電源的正極連接；所述電源的負極依次通過第六電阻R6、第四電阻R4與第二PNP型三極管Q2的集電極電連接；所述第二PNP型三極管Q2的集電極依通過第七電阻R7與第四NPN型三極管Q4的集電極電連接；所述第四NPN型三極管Q4的發射極通過第八電阻R8接地；所述第三NPN型三極管Q3的基極與第四NPN型三極管Q4的基極電連接；所述第三NPN型三極管Q3的發射極通過第二限壓二極管VD2接地；所述第三NPN型三極管Q3的集電極通過第五電阻R5與第一PNP型三極管Q1的集電極電連接；所述第一PNP型三極管Q1的發射極與電源正極電連接；所述電源正極依次通過第一電阻R1、第一限壓二極管VD1與第一PNP型三極管Q1的基極電連接；所述電源正極通過第二電阻R2與第一PNP型三極管Q1的基極電連接；所述電源的正極與第二PNP型三極管Q2的發射極、第五PNP型三極管Q5的發射極、第六PNP型三極管Q6的發射極、場效應管M1的源極電連接；所述第一PNP型三極管Q1的集電極與第二PNP型三極管Q2的基極電連接；第五PNP型三極管Q5的集電極通過第七電阻R7與第四NPN型三極管Q4的集電極電連接；第五PNP型三極管Q5的集電極分別通過第三限壓二極管VD3、第十五電阻R15與場效應管M1的源極電連接；所述第五PNP型三極管Q5的集電極通過第十六電阻R16與場效應管M1的柵極電連接；所述電源正極分別通過第一電容C1、第九電阻R9與第五PNP型三極管Q5的基極電連接；第五PNP型三極管Q5的基極與第六PNP型三極管Q6的集電極電連接；第六PNP型三極管Q6的集電極依次通過第十二電阻R12、第十三電阻R13與第七NPN型三極管Q7的集電極電連接；所述第七NPN型三極管的發射極通過第十四電阻接地；第一PNP型三極管Q1的集電極通過第十電阻R10與第四NPN型三極管Q4的發射極電連接；第一PNP型三極管Q1的集電極依次通過第十一電阻R11、第十四電阻R14接地；第三NPN型三極管Q3的集電極與第七NPN型三極管Q7的基極電連接；第六PNP型三極管Q6的基極通過第十三電阻R13與第七NPN型三極管Q7的集電極電連接；第六PNP型三極管Q6的集電極依次通過第十二電阻R12、第十三電阻R13與第七NPN型三極管Q7的集電極電連接。

該電路采用限流保護點自動追蹤電壓的電路形式，在整個寬范圍的工作電壓內采用在低壓時保護點為最大值，而電壓達到最高點時保護點為最小值，通過合理調節最佳的保護點，使整個電路在整個寬電壓范圍達到合理的保護功率。電路的保護電流點與輸出電壓關系如下：

I₁＝I_ref-I₂…………………………………………………….……(2)

I_out＝I_k-V_IN·K_I……………………………………………….……(4)

其中：I_OUT是輸出電流；I₁是流過第十二電阻R12的電流；I_ref是參考電流；I₂是流過第十一電阻R11的電流V_IN是輸入電壓；V_ref是參考電壓；I_k是偏執電流；K_I是補償系數。

請參閱圖2，過流保護值與輸入電壓之間為線性關系。

以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。