[发明专利]一种基于INA200的低功耗电子自恢复保险丝电路

说明书

本发明公开了一种基于INA200的低功耗电子自恢复保险丝电路，包括INA200芯片、电流采样电路、逻辑控制电路、延时电路、保护周期控制电路以及用于控制负载的功率管，所述INA200芯片设有放大器以及比较器，所述电流采样电路用于采集电流、将电流转化为电压并输入INA200芯片，输入电压通过INA200芯片内部的放大器放大后输出到延时电路，所述逻辑控制电路对功率管的开通或者关断进行控制，所述保护周期控制电路用于控制保护周期的大小和实现电路的自动复位。本发明不仅能够在过流条件下切断输出，在过流故障消除后恢复电路，而且可以抵抗电路中电流尖峰的影响，此外，当电路中过流故障一直不消除时，保护电路会周期动作，直到故障消除。

技术领域

本发明涉及保护电路，具体涉及自恢复保险丝电路。

背景技术

在现有的过流保护电路中，通常采用自恢复保险丝或基于比较器的控制电路来实现过流保护。

自恢复保险丝是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。其原理是一种能量动态平衡。在正常情况下，电流在其中产生的热量远远小于散发的热量，自恢复保险丝的阻值很小；当过流或短路时，自恢复保险丝中产生的热量远远大于散发的热量，其温度显著上升，阻值变大，使得回路中电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除时，电流减小，温度降低，自恢复保险丝恢复为低阻状态，无需人工更换。

但是，在自恢复保险丝输出端发生短路故障时，它会迅速发热，表面温度高达110℃～125℃左右，而且紧贴于PCB，长时间高温会使PCB逐步烤焦，最致命的是失效后有机会发生明火自燃。此外，自恢复保险丝受环境影响较大，其响应速度与温度、故障电流和器件散热状况相关，温度越高，故障电流越大，则自恢复保险丝的响应速度越快；散热越好，则响应速度越慢。自恢复保险丝的动作时间在毫秒到秒级之间，如果过流功率较大，则很可能在自恢复保险丝动作之前器件就已经损坏。

基于比较器的控制电路如图1所示，通过电流采样电路将电流量转换为电压量，通过参考电压产生电路产生参考电压与检测到的电压做比较，当采样得到的电压大于参考电压时，经过延时输出过流控制信号给逻辑控制单元，实现电路的通断，达到保护电路的目的。

由于采用两级比较器并且还存在延时电路，集成度不高。此外，当过流发生时，功率管关断，关断后过流消失，则采样电压小于比较电压，功率管再次打开；而此时过流故障并没有解除，则继续保护。周而复始，在电路中会有一个恒定的电流，存在较大的功耗，需要选用功率较大的功率管，增加了成本与体积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于INA200的低功耗电子自恢复保险丝电路，可以快速实现过流保护功能，同时抵抗电路中电流尖峰的影响。