本实用新型涉及保护电路设备技术领域,具体为一种具有自锁功能的电流保护电路装置。
背景技术:
目前常用的电源供电或驱动电路装置中,常存在因负载短路或过载,使电路中的电流过大,导致电源或负载烧毁的问题出现,传统的用于过流保护的方式是在电路中连接保险丝,保险丝虽然成本低廉,设计简单,但是其烧断之后需要维修人员对其进行更换,如果产品结构复杂,则拆装会比较麻烦,且保险丝的频繁更换不仅需要投入较多的时间,耽误生产或工程进度,而且投入成本较高。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的通过连接保险丝进行过电流保护的方式存在保险丝拆装困难、投入时间多、成本高的问题,本实用新型提供了一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其无需安装保险丝即可实现电源的过流保护,可避免因保险丝烧损导致拆装困难的问题出现,可节约时间、降低投入成本。
一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其包括三极管q1,所述三极管q1的集电极与负载连接,所述三极管q1的基极与驱动电路连接,所述三极管q1的发射极连接电流采样电路,其特征在于,所述电流采样电路通过自锁电路与所述驱动电路连接,所述电流采样电路包括电阻r、运算放大器u1,所述自锁电路包括或门u3、与门u3、与门u6,所述电阻r的一端分别连接所述三极管q1的发射极、运算放大器u1的正向输入端1端口,所述运算放大器u1的反向输入端2端口、电阻r的另一端接地,所述运算放大器u1的输出端3端口分别连接所述比较器u2的同向输入端1端口、控制器mcu的输入端,所述比较器u2的反向输入端2端口连接门限电压源,所述比较器u2的输出端3端口连接或门u3的输入端1端口,所述或门u3的输入端2端口分别连接与门u6的输入端1端口、与门u4的输出端3端口,所述或门u3的输出端3端口连接所述与门u4的输入端1端口,所述与门u4的输入端2端口连接阈值电压源,所述控制器mcu的输出端口连接所述与门u6的输入端2端口,所述与门u6的输出端3端口与所述驱动电路连接。
其进一步特征在于,
所述负载连接hv 电压源;
所述门限电压源为2.5v;
所述阈值电压源为5v。
采用本实用新型的上述结构可以达到的有益效果:电源启动,三极管q1导通,电流流经采样电路进行电流采样,获得电路中的电压信号,该电压信号经运算放大器u1放大,然后经比较器u2与预设门限电压进行比较,比较后输出的电平信号经自锁电路实现自锁,三极管q1通过该自锁信号实现导通或截止,从而实现整个电路的导通或关断控制,当负载短路或过载故障时,电路中出现过电流信号时,通过自锁电路自锁,自锁电路的输出端保持低电平信号输出,此时,三极管q1截止,使电路切断,无过电流输送至负载或hv 电压源,从而避免了因过电流而导致的负载或hv 电压源烧损的问题出现;本装置的过流保护主要通过自锁电路中的或门u3、与门u4、与门u6的自锁功能实现的,其无需安装保险丝,因此避免了因保险丝烧损导致拆装困难的问题出现,同时节约了维修时间,降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
见图1,一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其包括三极管q1,所述三极管q1的集电极与负载一端连接,所述三极管q1的基极与驱动电路连接,所述三极管q1的发射极连接电流采样电路,其特征在于,所述电流采样电路通过自锁电路与所述驱动电路连接,所述电流采样电路包括电阻r、运算放大器u1、比较器u2,所述自锁电路包括或门u3、与门u3、与门u6,所述电阻r的一端分别连接所述三极管q1的发射极、运算放大器u1的正向输入端1端口,所述运算放大器u1的反向输入端2端口、电阻r的另一端接地,所述运算放大器u1的输出端3端口分别连接所述比较器u2的同向输入端1端口、控制器mcu的模拟量输入端,所述比较器u2的反向输入端2端口连接2.5v电压源,所述比较器u2的输出端3端口连接或门u3的输入端1端口,所述或门u3的输入端2端口分别连接与门u6的输入端1端口、与门u4的输出端3端口,所述或门u3的输出端3端口连接所述与门u4的输入端1端口,所述与门u4的输入端2端口连接5v电压源,所述控制器mcu的开关量输出端口连接所述与门u6的输入端2端口,所述与门u6的输出端3端口与所述驱动电路连接,负载的另一端连接hv 电压源,本实施例中控制器mcu为单片机,该单片机可采用现有的常用型号,电阻r为低温漂的高精度电阻,本申请中的驱动电路采用现有的电路,本实用新型可应用于汽车控制系统中任意负载驱动电路中,也可应用于现有的电机驱动电路中。
其具体工作原理如下所述:电压源hv 启动,三极管q1导通,电流流经采样电路中的电阻r,电阻r为采样电阻,电阻r两端产生电压信号,该压降信号很小,不足以作为判断,因此设置运算放大器u1对该压降信号进行放大,该电压信号经运算放大器u1放大后分别输送至比较器u2、控制器mcu的输入端,通过比较器u2对放大后的电压信号与预设门限电压2.5v电压源进行比较,当负载过载,电路中出现过电流时,放大后的电压信号超过预设门限电压2.5v,比较器u2的输出端输出低电平信号,该低电平信号经过或门u3、与门u4实现自锁,同时控制器mcu的输出端输出的开关量信号输入至与门u6的输入端2端口,通过控制器mcu、自锁电路使与门u6的输出端保持低电平信号输出,该低电平信号经过驱动电路使三极管q1截止,从而切断了电路中的电流,避免了因负载过载、电路中产生过电流导致的负载烧损的问题出现,起到了过电流保护的作用;当电路中电流正常时,三极管q1导通,电流流经电阻r,经运算放大器u1放大,并经比较器u2比较,此时,比较器u2的输出端输出高电平信号,该高电平信号经自锁电路实现自锁,三极管q1在高电平信号作用下保持导通,电流流过三极管q1,负载正常工作,该电路响应速度快,可有效起到过电流保护的作用。
1.一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其包括三极管q1,所述三极管q1的集电极与负载连接,所述三极管q1的基极与驱动电路连接,所述三极管q1的发射极连接电流采样电路,其特征在于,所述电流采样电路通过自锁电路与所述驱动电路连接,所述电流采样电路包括电阻r、运算放大器u1,所述自锁电路包括或门u3、与门u3、与门u6,所述电阻r的一端分别连接所述三极管q1的发射极、运算放大器u1的正向输入端1端口,所述运算放大器u1的反向输入端2端口、电阻r的另一端接地,所述运算放大器u1的输出端3端口分别连接比较器u2的同向输入端1端口、控制器mcu的输入端,所述比较器u2的反向输入端2端口连接门限电压源,所述比较器u2的输出端3端口连接或门u3的输入端1端口,所述或门u3的输入端2端口分别连接与门u6的输入端1端口、与门u4的输出端3端口,所述或门u3的输出端3端口连接所述与门u4的输入端1端口,所述与门u4的输入端2端口连接阈值电压源,所述控制器mcu的输出端口连接所述与门u6的输入端2端口,所述与门u6的输出端3端口与所述驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其特征在于,所述负载连接hv 电压源。
3.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其特征在于,所述门限电压源为2.5v。
4.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的电流保护电路装置,其特征在于,所述阈值电压源为5v。
技术总结