專利名稱：一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，當(dāng)電路系統(tǒng)發(fā)生過壓、欠壓以及過電流現(xiàn)象時(shí)，電路系統(tǒng)很可能會(huì)受到損壞，因此為了防止電路系統(tǒng)發(fā)生過壓、欠壓以及過電流導(dǎo)致?lián)p壞電路系統(tǒng)的現(xiàn)象發(fā)生，現(xiàn)有一般在電路系統(tǒng)中分別設(shè)置過壓、欠壓保護(hù)電路和過電流保護(hù)電路來獨(dú)立解決過壓、欠壓以及過電流問題。而且現(xiàn)有的過壓、欠壓保護(hù)電路和過電流保護(hù)電路的設(shè)置普遍較為復(fù)雜，所需電子元件的數(shù)量較多，生產(chǎn)制造成本較高，同時(shí)現(xiàn)有中的過壓、欠壓保護(hù)電路和過
電流電路還存在反應(yīng)不靈敏、保護(hù)不可靠等問題，因此開發(fā)一種集過壓、欠壓以及過電流保護(hù)功能為一體的、結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)制造成本低的保護(hù)電路是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)制造成本低，同時(shí)反應(yīng)靈敏、保護(hù)性能穩(wěn)定可靠。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源與電路系統(tǒng)之間，其中所述的保護(hù)電路包括分壓器件、開關(guān)、過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)，所述的分壓器件和開關(guān)分別設(shè)置在電源與電路系統(tǒng)之間，分壓器件通過開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，開關(guān)還包括反饋端，反饋端與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)一端、過電流檢測系統(tǒng)一端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)另一端和過電流檢測系統(tǒng)另一端分別與電路系統(tǒng)輸入端和電路系統(tǒng)輸出端連接。本實(shí)用新型所述的反饋端與過欠壓檢測系統(tǒng)一端、過電流檢測系統(tǒng)一端分別連接是用于接收過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)經(jīng)過檢測后輸出的檢測反饋信號(hào)，確保開關(guān)根據(jù)此檢測反饋信號(hào)來控制分壓器件在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換。本實(shí)用新型所述的過欠壓檢測系統(tǒng)是指過壓、欠壓的檢測系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述的開關(guān)是短路開關(guān)，短路開關(guān)與分壓器件并聯(lián)連接，分壓器件通過短路開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換。優(yōu)選地，所述的開關(guān)是旁路開關(guān)，旁路開關(guān)與分壓器件串聯(lián)連接，分壓器件通過旁路開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換。本實(shí)用新型所述的分壓器件的相關(guān)參數(shù)選擇可以根據(jù)實(shí)際具體情況，同時(shí)以確保無論輸入電壓在過壓、欠壓或過電流的情況下，分壓器件均能滿足將絕大部分電壓或功率消耗在分壓器件上，以確保電路系統(tǒng)不受損壞。優(yōu)選地，所述的分壓器件可以是電阻、電容或PTC中的任意一種。本實(shí)用新型所述的PTC是英文Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。優(yōu)選地，所述的開關(guān)可以是繼電器、可控硅、MOS管或IGBT中的任意一種。更為優(yōu)選地，所述的開關(guān)為MOS管，由于本實(shí)用新型的保護(hù)靈敏度取決于過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)的檢測速度以及開關(guān)的反應(yīng)速度，當(dāng)開關(guān)為MOS管時(shí)，開關(guān)的反應(yīng)速度可達(dá)到微秒級(jí)，靈敏度高。優(yōu)選地，所述的過欠壓檢測系統(tǒng)是硬件電壓比較器，通過硬件電壓比較器對(duì)向電路系統(tǒng)輸出的電壓進(jìn)行檢測，并將檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)。優(yōu)選地，所述的過欠壓檢測系統(tǒng)直接設(shè)置在MCU上，即直接通過MCU上設(shè)有的過欠壓檢測系統(tǒng)對(duì)向電路系統(tǒng)輸出的電壓進(jìn)行檢測，并將檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)。優(yōu)選地，所述的過電流檢測系統(tǒng)是硬件電流比較器，通過硬件電流比較器對(duì)電路系統(tǒng)輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)。優(yōu)選地，所述的過電流檢測系統(tǒng)直接設(shè)置在MCU上，即直接通過MCU上設(shè)有的過電流檢測系統(tǒng)對(duì)電路系統(tǒng)輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)。本實(shí)用新型的工作原理和優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過在電源與電路系統(tǒng)之間設(shè)置分壓器件，并通過開關(guān)來控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，電源初始通電時(shí)，分壓器件串聯(lián)連接在電源與電路系統(tǒng)之間，通過分壓器件的分壓作用，確保通過分壓器件的電流僅能維持過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)的工作運(yùn)行；當(dāng)過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)檢測到電壓、電流處于正常范圍時(shí)，過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)將此檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)，開關(guān)接收此檢測反饋信號(hào)后進(jìn)行動(dòng)作使得分壓器件在電路上處于短路狀態(tài)，分壓器件不參與電路工作，電路系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；當(dāng)過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)檢測到電壓、電流處于非正常范圍時(shí)，過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)將此檢測反饋信號(hào)通過反饋端反饋給開關(guān)，開關(guān)接收此檢測反饋信號(hào)后立即將分壓器件重新切換到電源初始通電狀態(tài)，即分壓器件在電源與電路系統(tǒng)之間的串聯(lián)連接狀態(tài)，使絕大部分電壓或功率消耗在分壓器件上，直到過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)再次檢測到電壓、電流處于正常范圍時(shí)，開關(guān)會(huì)再次進(jìn)行動(dòng)作使得分壓器件在電路上處于短路狀態(tài)，分壓器件不參與電路工作，如此，分壓器件的工作狀態(tài)依次在短路和連接狀態(tài)之間進(jìn)行切換，有效起到過壓、欠壓及過電流保護(hù)功能。本實(shí)用新型根據(jù)過欠壓檢測系統(tǒng)、過電流檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果并反饋給開關(guān)，開關(guān)根據(jù)接收到的檢測反饋信號(hào)對(duì)分壓器件在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)依次進(jìn)行切換，充分起到過壓、欠壓及過電流保護(hù)作用，而且本實(shí)用新型的開關(guān)反應(yīng)速度快，同時(shí)通過在電源與電路系統(tǒng)之間串聯(lián)連接分壓器件進(jìn)行分壓，當(dāng)輸入電壓或電流越高，分壓器件上消耗的功率以平方級(jí)增加，有效確保分壓效果，因此本實(shí)用新型的過壓、欠壓及過電流保護(hù)的保護(hù)性能穩(wěn)定可靠，且結(jié)構(gòu)簡單方便，容易操作實(shí)現(xiàn)，且生產(chǎn)制造成本低，非常有利于在生產(chǎn)中規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例15在初始通電時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例16在初始通電時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記電源I、短路開關(guān)21、旁路開關(guān)22、分壓器件3、電路系統(tǒng)4、過欠壓檢測系統(tǒng)5、過電流檢測系統(tǒng)6、反饋端7。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，其中所述的保護(hù)電路包括分壓器件3、開關(guān)、過欠壓檢測系統(tǒng)5、過電流檢測系統(tǒng)6，所述的分壓器件3和開關(guān)分別設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，分壓器件3通過開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，開關(guān)還包括反饋端7，反饋端7與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5一端、過電流檢測系統(tǒng)6 —端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)5另一端和過電流檢測系統(tǒng)6另一端分別與電路系統(tǒng)4輸入端和電路系統(tǒng)4輸出端連接。實(shí)施例2、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是短路開關(guān)21，短路開關(guān)21與分壓器件3并聯(lián)連接，分壓器件3通過短路開關(guān)21控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，其余同實(shí)施例I。
實(shí)施例3、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是旁路開關(guān)22，旁路開關(guān)22與分壓器件3串聯(lián)連接，分壓器件3通過旁路開關(guān)22控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，其余同實(shí)施例I。實(shí)施例4、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的分壓器件3是電阻，其余同實(shí)施例I或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?。實(shí)施例5、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的分壓器件3是電容，其余同實(shí)施例I或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?。實(shí)施例6、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的分壓器件3是PTC，其余同實(shí)施例I或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?。實(shí)施例7、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是繼電器，其余同實(shí)施例1-6中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例8、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是可控硅，其余同實(shí)施例1-6中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例9、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是MOS管，其余同實(shí)施例1-6中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例10、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的開關(guān)是IGBT，其余同實(shí)施例1-6中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例11、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5是硬件電壓比較器，其余同實(shí)施例1-10中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例12、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5直接設(shè)置在MCU上，其余同實(shí)施例1-10中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例13、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的過電流檢測系統(tǒng)6是硬件電流比較器，其余同實(shí)施例1-12中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例14、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其中所述的過電流檢測系統(tǒng)6直接設(shè)置在MCU上，其余同實(shí)施例1-12中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例15、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，其中所述的保護(hù)電路包括分壓器件3、短路開關(guān)21、過欠壓檢測系統(tǒng)5、過電流檢測系統(tǒng)6，所述的分壓器件3和短路開關(guān)21分別設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，短路開關(guān)21與分壓器件3并聯(lián)連接，分壓器件3通過短路開關(guān)21控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，短路開關(guān)21還包括反饋端7，反饋端7與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5 —端、過電流檢測系統(tǒng)6 —端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)5另一端和過電流檢測系統(tǒng)6另一端分別與電路系統(tǒng)4輸入端和電路系統(tǒng)4輸出端連接，所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5是硬件電壓比較器，所述的過電流檢測系統(tǒng)6是硬件電流比較器，其余同1-14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例16、一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，其中所述的保護(hù)電路包括分壓器件3、旁路開關(guān)22、過欠壓檢測系統(tǒng)5、過電流檢測系統(tǒng)6，所述的分壓器件3和旁路開關(guān)22分別設(shè)置在電源I與電路系統(tǒng)4之間，旁路開關(guān)22與分壓器件3串聯(lián)連接，分壓器件3通過旁路開關(guān)22控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，旁路開關(guān)22還包括反饋端7，反饋端7與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5 —端、過電流檢測系統(tǒng)6 —端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)5另一端和過電流檢測系統(tǒng)6另一端分別與電路系統(tǒng)4輸入端和電路系統(tǒng)4輸出端連接，所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5是硬件電壓比較器，所述的過
電流檢測系統(tǒng)6是硬件電流比較器，其余同1-14中的任意一種實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源(I)與電路系統(tǒng)(4)之間，其特征在于所述的保護(hù)電路包括分壓器件(3)、開關(guān)、過欠壓檢測系統(tǒng)(5)、過電流檢測系統(tǒng)(6)，所述的分壓器件(3)和開關(guān)分別設(shè)置在電源(I)與電路系統(tǒng)(4)之間，分壓器件(3)通過開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，開關(guān)還包括反饋端(7)，反饋端(7)與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)(5)—端、過電流檢測系統(tǒng)(6)—端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)(5)另一端和過電流檢測系統(tǒng)(6)另一端分別與電路系統(tǒng)(4)輸入端和電路系統(tǒng)(4)輸出端連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的開關(guān)是短路開關(guān)(21)，短路開關(guān)(21)與分壓器件(3)并聯(lián)連接，分壓器件(3)通過短路開關(guān)(21)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換。
3.如權(quán)利要求I所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的開關(guān)是旁路開關(guān)(22)，旁路開關(guān)(22)與分壓器件(3)串聯(lián)連接，分壓器件(3)通過旁路開關(guān)(22)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的分壓器件(3 )可以是電阻、電容或PTC中的任意一種。
5.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的開關(guān)可以是繼電器、可控硅、MOS管或IGBT中的任意一種。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的過欠壓檢測系統(tǒng)(5)是硬件電壓比較器。
7.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的過欠壓檢測系統(tǒng)(5)直接設(shè)置在MCU上。
8.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的過電流檢測系統(tǒng)(6)是硬件電流比較器。
9.如權(quán)利要求I或2或3所述的一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，其特征在于所述的過電流檢測系統(tǒng)(6)直接設(shè)置在MCU上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種過壓、欠壓及過電流保護(hù)電路，設(shè)置在電源1與電路系統(tǒng)4之間，其中所述的保護(hù)電路包括分壓器件3、開關(guān)、過欠壓檢測系統(tǒng)5、過電流檢測系統(tǒng)6，所述的分壓器件3和開關(guān)分別設(shè)置在電源1與電路系統(tǒng)4之間，分壓器件3通過開關(guān)控制其在電路上的連接狀態(tài)和短路狀態(tài)切換，開關(guān)還包括反饋端7，反饋端7與所述的過欠壓檢測系統(tǒng)5一端、過電流檢測系統(tǒng)6一端分別連接，過欠壓檢測系統(tǒng)5另一端和過電流檢測系統(tǒng)6另一端分別與電路系統(tǒng)4輸入端和電路系統(tǒng)4輸出端連接，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)制造成本低，同時(shí)反應(yīng)靈敏、保護(hù)性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H02H9/02GK202616764SQ201220220689
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者王超, 劉猛, 徐柳春 申請(qǐng)人:無錫艾柯威科技有限公司