[发明专利]保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护电路，特别涉及一种可以同时提供过流保护及短路保护的电路。

背景技术

很多负载都分别设计了过流保护电路和短路保护电路，当电流超过负载的额定电流或者负载短路时，电流保护电路或者短路保护电路将会分别使得负载自动断电，从而得以保护负载。但是，将过流保护电路和短路保护电路分开设计一方面将增大负载的体积，另一方面还增加了负载的设计成本。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种同时具有过流保护和短路保护的电路。

一种保护电路，包括一晶闸管、一三极管以及一第一至第四电阻，所述晶闸管的阳极用于接收一电源，阴极通过所述第一电阻之后用于输出电压至一负载，门极通过所述第二电阻与所述电源相连；所述三极管的基极通过所述第三电阻与所述晶闸管的阴极相连，还通过所述第四电阻接地，集电极与所述电源相连，发射极与所述负载相连；所述负载的额定电流值IMax满足以下关系：

其中VBE(Max)为所述三极管的基极与发射极之间的电压差的最大值，VOUT为负载的电压值，R1、R3以及R4分别为第一、第三以及第四电阻的阻值。

一种保护电路，包括一第一三极管、一第二三极管以及一第一至第四电阻，所述第一三极管的集电极用于接收一电源，发射极通过所述第一电阻之后用于输出电压至一负载，基极通过所述第二电阻与所述电源相连；所述第二三极管的基极通过所述第三电阻与所述第一三极管的发射极相连，还通过所述第四电阻接地，集电极与所述第一三极管的基极相连，发射极与所述负载相连；所述负载的额定电流值IMax满足以下关系：

其中VBE(Max)为所述第二三极管的基极与发射极之间的电压差的最大值，VOUT为负载的电压值，R1、R3以及R4分别为第一、第三以及第四电阻的阻值。

上述保护电路通过三极管控制晶闸管或另一三极管的导通或者断开，从而起到过流保护作用；同时还通过将三极管的基极与两电阻之间的节点相连，使得保护电路在负载没有短路时所能输出的最大电流值大于负载断路时所能输出的最大电流值，从而起到短路保护作用。

附图说明

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明保护电路的第一较佳实施方式与负载相连的电路图。

图2为本发明保护电路的第二较佳实施方式与负载相连的电路图。

具体实施方式

请参考图1，本发明保护电路的第一较佳实施方式包括一晶闸管SCR、一三极管Q1及四个电阻R1-R4。所述保护电路同时具有过流保护以及短路保护的功能。

所述晶闸管SCR的阳极作为整个保护电路的输入端，用于接收电源V的输入电压；阴极通过电阻R1连接到负载RL，用于输出电压至负载RL；门极通过电阻R2与整个保护电路的输入端相连。

所述晶闸管SCR的阴极还通过电阻R3与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的基极还通过电阻R4接地，集电极与整个保护电路的输入端相连，发射极连接电阻R1与负载RL之间的节点。其中，晶闸管SCR的阴极、电阻R3以及电阻R1的节点为M点，电阻R1、三极管Q1的发射极以及负载RL的节点为N点，N点为整个保护电路的输出端。

当保护电路正常工作时，晶闸管SCR导通，来自输入端的电压通过晶闸管SCR以及电阻R1之后输出给负载RL，即使得负载RL得以正常工作。

当负载RL的电流增大到超过规定的允许值(即负载RL的额定电流值IMax)时，电阻R1上的电压差将会使得M点的电压经过电阻R3和R4分压之后与N点的电压差大于0.7V，此时，三极管Q1导通，从而使得晶闸管SCR阳极和阴极之间的电压差降低到小于晶闸管SCR的维持电压，此时，所述晶闸管SCR关断，从而切断直流电路，电源V不再输出至负载RL，起到保护后部负载RL的作用。

下面将对保护电路的短路保护原理进行阐述：

假设负载RL的电流为IL，负载RL的电压为VOUT，则保护电路中M点的电压为：VM＝ILR1+VOUT；

而三极管Q1的基极电压为：

三极管Q1的发射极电压为：VE＝VOUT；

所以三极管Q1的基极与发射极之间的电压差为：

假设

则VBE＝K(ILR1+VOUT)-VOUT＝KILR1+VOUT(K-1)；

进一步可得：KILR1＝VBE-VOUT(K-1)；