[发明专利]一种过流保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种过流保护电路。

背景技术

在电子电路技术特别是电源技术中，系统的过流保护越来越引起人们的重视，这能够确保系统可靠稳定的运行。在实际电子电路系统中，系统出现过流时轻则导致电路无法正常使用，重则导致损坏整个系统。另外一旦系统出了短路极有可能将整个电子电路系统烧坏，造成经济损失的同时还延长了系统研发周期。在电机控制中，电机长时间过流会导致电机线圈烧坏，为了保护这些电子电路或设备必须加入过流保护电路系统。

现有技术中一些设备或电子电路系统安装使用了过流保护装置，这些保护系统保护的范围一般比较窄，一般最大只有几十安培。但是对于一些电流较大的电路很难发挥过流保护功能，这同样导致电路系统或电子设备的损毁。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种过流保护电路，检测电流值范围宽，最大检测电流可至200安培，同时具有报警功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括共模电压差分放大电路、过流判别电路、电压高低变换和定时电路、报警电路、光电隔离电路、图腾柱电路、MOSFET关断电路，所述共模电压差分放大电路对流经电阻或负载的电流采样，并将采集到的电流值转化为差模电压值，然后进一步转化为共模电压值并输出至过流判别电路；过流判别电路将共模电压值与设定的参考值相比较，将比较结果通过高、低电平值输出到电压高低变换和定时电路；电压高低变换和定时电路根据高、低电平值输出不同电压值给报警电路和光电隔离电路，在过流判别电路输出高电平时电压高低变换和定时电路输出低电平，在电流判别电路输出低电平时电压高低变换和定时电路输出高电平；报警电路收到高电平值时发出报警声；光电隔离电路收到低电平时开通光电耦合器，收到高电平值时关断光电耦合器；图腾柱电路与光电耦合电路相连接，光电耦合器开通时图腾柱下端三极管开通输出-15V低电压，光电耦合器关断时输出+15V高电压；MOSFET关断电路与被保护的器件或电子电路相连接，在图腾柱输出-15V时开通MOSFET，在图腾柱输出+15V时关断MOSFET。

本发明在实际工作时，检测电流的共模电压差分放大电路由检测电阻检测到电流值表现在电阻两端为电压值，通过并联大功率电阻可以实现大电流的检测。

所述的共模电压差分放大电路包括高共模差分放大器和检测电阻，检测电路连接在高共模差分放大器正负输入端。高共模差分放大器U1的差分电压输入管脚连接在检测电阻两端将其电压值差分放大由U1的输出管脚输出到过流保护电路的1号电阻。

所述的过流判别电路包括1号电阻R1、1号电容C1、运算放大器U3A和2号电阻R2。由U1的输出管脚输出的信号经过1号电阻R1和1号电容C1滤波后传至比较器U3的反向输入端，而U3的正向输入端输入电压参考值。只要检测电阻两端电压值大于设定值时U3的输出管脚输出低电平，反之，U3的输出管脚输出高电平。由U3的输出管脚输出的电平值经过限流电阻R2流入到NE555定时器U2的输入管脚。

所述的电压高低变换和定时电路包括定时器、3号电阻、2号电容、3号电容和4号电阻。在电压高低变换和定时电路中，若从U2的输入管脚输入的是高电平时，NE555定时器U2的输出管脚输出低电平；若从U2的输入管脚输入的是低电平时，NE555定时器U2的输出管脚输出高电平并且此时3号电阻R3的阻值和2号电阻C2的电容量的乘积为延时时间，在延时时间段内均输出高电平。

所述报警电路包括5号电阻R5、1号三极管Q1和蜂鸣器LS。在电压高低变换和定时电路3中的NE555定时器U2的输出管脚输出高电平时蜂鸣器发出蜂鸣声，其它情况不发出蜂鸣声。

所述光电隔离电路包括4号电容C4、6号电阻R6、5号电容C5和光电耦合器U4。当电压高低变换和定时电路3中的NE555定时器U2的3管脚输出低电平时，由5V电压、6号电阻R6、光电耦合器U4、电阻R7组成回路，光电耦合器U4开通；当电压高低变换和定时电路3中的NE555定时器U2的输出管脚输出高电平时，无法达到光电耦合器开通的最低电压值，光电耦合器U4关断。6号电容C6、7号电容C7的主要作用是滤波，稳定电压的作用。