[实用新型]一种直流电源自动保护及控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流电源的自动保护领域，尤其涉及一种直流电源自动保护及控制电路。

背景技术

随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠、稳定、安全的电源。为使直流电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，系统需要一种电源自动保护的模块，电流低于固定门限，系统正常工作；电流高于固定门限，电源被切断，系统进入自动保护状态。

电器设备要求有稳定而纯净的电源，内部大量使用滤波元器件来滤除干扰，在上电瞬间，滤波电容器会流过很大的浪涌电流，在极端条件下浪涌电流可能引起基础电源重启，甚至短时瘫痪。因此，系统需要一个电源的“软启动”电路，加在电器设备电源输入端，当上电瞬间时，电流缓慢增加，抑制瞬间浪涌电流，起到对电源和电气设备的保护作用。

现有的电源保护方法应用领域多为交流电源，而且电路复杂，涉及到数字电路，需要外加低压数字电源。因此，现有的电气设备，需要一种简单可靠电源保护电路，对其电源部分进行保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直流电源自动保护及控制电路，实现电流保护、浪涌电流保护和电流控制三种功能，减少使用的元器件，降低成本，提高可靠性，减少外加低压直流电源和复杂的数字运算电路的使用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种直流电源自动保护及控制电路，包括：传感电阻、半导体开关、电压比较电路、反馈电路和控制电路；

所述传感电阻、电压比较电路、反馈电路和控制电路依次相连接；同时，传感电阻的输入端连接至电流输入端口、输出端连接至半导体开关的第一输入端，半导体开关的第二输入端与电压比较电路的输出端相连接、输出端与电流输出端口连接，控制电路的输入端接收控制信号。

其中，所述传感电阻为贴片电阻。

其中，所述半导体开关包括大功率PMOS管，当其栅极电压为低电平时半导体开关打开、栅极电压为高电平时半导体开关关闭。

其中，所述控制电路由三极管Q2、三极管Q3和电阻R9组成。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型同时具有过电流保护、浪涌电流保护和电流控制三种功能，而使用的元器件少，成本低，可靠性强，无需外加低压直流电源和复杂的数字运算电路，可以广泛应用于直流电气设备的电源端口控制和保护。

附图说明

图1为本实用新型的直流电源自动保护及控制电路的原理结构图。

图2为本实用新型的直流电源自动保护及控制电路的具体电路图。

图3为本实用新型直流电源自动保护及控制电路的三种状态转化示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本发明实例提供的直流电源自动保护及控制电路的组成模块图，为了便于说明，仅示出了本发明实例相关的部分，如图所示：直流电源自动保护及控制电路主要由五个模块组成，包括传感电阻、半导体开关、电压比较电路、反馈电路和控制电路。Input为电流输入端口，Output为电流输出端口，Ctrl为控制信号。

图2为本发明实例提供的具体电路实现图。

图中50为传感电阻，阻值小，功率大，典型值为50mΩ，2W贴片电阻。传感电阻的压降U_sense表示为：U_sense=R_sense×I_sense=U₁-U₂。其中，R_sense为传感电阻的阻值，I_sense为通路的电流，U₁和U₂为图中所示两点的电压。

图中20为半导体开关，由大功率PMOS管构成，当栅极电压为低电平时，开关打开；栅极电压为高电平时，开关关闭。

图中30为反馈电路，由Q1,C1,C3,R10,R11和R12组成。电流过大时，该部分提供直流反馈，使电路进入自锁状态。其中，电容C1提供高频负反馈，防止交流自激；电容C3防止上电瞬间和开关打开瞬间电路就进入自锁状态。

图中40为控制电路，由三极管Q2、Q3和电阻组成，控制信号Ctrl控制电路在不同状态之间转换。