[发明专利]过载和短路保护电路

说明书

本发明公开一种过载和短路保护电路，电流检测电路用于检测流经负载的负载电流，保护响应电路包括与电流检测电路连接的第一充放电路及与第一充放电路连接的第一比较电路，输出控制电路包括与第一比较电路连接的第二比较电路和开关电路，当负载所在电路过载或短路时，负载电流大于保护启动电流，第一充放电路充电直至第一比较电路输出第一控制信号，使得第二比较电路控制开关电路断开以切断负载所在电路进入保护模式，所述开关电路断开后，第一充放电路放电直至第一比较电路输出第二控制信号，使得第二比较电路控制开关电路导通以再次连通负载所在电路进入工作模式，如此无需软件即实现对负载所在电路过载或短路时的自动启动保护机制及自恢复。

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，特别涉及一种过载和短路保护电路。

背景技术

电气火灾是造成火灾事故的主要原因，而过载和短路又是导致电气火灾的主要因素，当电路过载时，电流超过电线的载流能力，会造成电线发热，当线路发生短路时，电路两极之间产生电火花，若电线发热或者电火花未能被及时处理，则有可能引起事故发生。

目前为了避免电气事故发生，交流电路中通常配备了电路保护装置，但已有的技术大多是被动保护方案，例如保险丝、断路器等等，然而这些被动保护方案中保险丝、断路器均属于耗材，无自恢复功能，不适合小体积大电流的需要具有可恢复性交流短路保护的电气化产品。故设计一种合适的过载和短路保护电路来实现电路的过载短路保护，又具有自恢复功能且不消耗材料的保护方案有其很大的现实意义。

发明内容

为了解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种具有自恢复功能的过载和短路保护电路。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种过载和短路保护电路，包括电流检测电路、保护响应电路和输出控制电路，所述电流检测电路用于检测流经负载的负载电流，所述保护响应电路包括与所述电流检测电路连接的第一充放电路及与所述第一充放电路连接的第一比较电路，所述输出控制电路包括与所述第一比较电路连接的第二比较电路和开关电路，当所述负载所在电路过载或短路时，所述负载电流大于保护启动电流，所述第一充放电路充电直至所述第一比较电路的正相输入端和负相输入端的电压满足第一条件，所述第一比较电路输出第一控制信号，使得所述第二比较电路控制所述开关电路断开以切断所述负载所在电路进入保护模式，所述开关电路断开后，所述第一充放电路放电直至所述第一比较电路的正相输入端和负相输入端的电压满足第二条件，所述第一比较电路输出第二控制信号，使得所述第二比较电路控制所述开关电路导通以再次连通所述负载所在电路进入工作模式。

其中，所述电流检测电路包括连接于所述负载的一端与地之间的检测电阻。

其中，所述第一充放电路包括第一电阻和第一充电电容，所述第一电阻的一端与所述第一检测电阻和所述负载之间的结点连接，所述第一电阻的另一端与所述第一比较电路的正相输入端连接，所述第一充电电容连接于所述第一电阻和所述正相输入端的结点和地之间。

其中，所述第一比较电路包括第一比较器，所述正相输入端与所述第一充放电路连接，所述负相输入端与电源连接，所述第一比较器的输出端与所述输出控制电路连接。

其中，所述第二比较电路包括第二比较器，所述第二比较器的正相输入端与所述第一比较器的输出端连接，负相输入端与微控制器的IO端连接，所述第二比较器的输出端与所述开关电路连接。

其中，所述输出控制电路还包括连接于所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的所述正相输入端之间的第一开关元件及与所述第二比较器的正相输入端连接的第二充放电路，当所述第一开关元件闭合时，所述第二充放电路充电使得所述第二比较器的正相输入端和负相输入端的电压满足第一条件，使得所述第二比较器输出第一控制信号使得所述开关电路断开；当所述第一开关元件断开时，所述第二充放电路放电直至所述第二比较器的正向输入端和负相输入端的电压满足第二条件，使得所述第二比较器输出所述第二控制信号使得所述开关电路导通。