[实用新型]一种大电流电路保护监测模组

说明书

本实用新型旨在提供一种安全性高、占用空间小、具有过流过压保护且温度控制效果好的大电流电路保护监测模组。本实用新型包括电源输入模块、电源转换模块、输出单元、温度检测模块以及MCU模块，所述输出单元包括基准电源模块和恒流源模块，所述电源转换模块和所述基准电源模块用于供电，所述恒流源模块用于与负载连接，所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度信息，所述MCU模块用于进行温度数据处理以及温度调控。本实用新型应用于大电流电路的技术领域。

技术领域

本实用新型应用于大电流电路的技术领域,特别涉及一种大电流电路保护监测模组。

背景技术

电路是由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路，是电器及自动化设备中必备的核心单元，其中由于不同的电路工作所需的电流各不相同，故而可以将电路划分为大电流电路和小电流电路，小电流电路由于工作电流小，故而发热和损耗均比较低。然而在大电流电路中，恒流源输出功率高，发热量大，常常在恒流源的设计中需要注重散热的设计，于是在功率元件上需要加装散热片、铺铜以及设计散热孔等，还需要将非功率元件尽量远离发热区域。如果采用在线路板上设计风扇来降温，则会增加整体体积，同时恒流源板卡放置的空间位置上也需要考虑空气对流，使得系统设计变得复杂，即使设计了充分的散热措施，长时间的工作，依然会使得功率元件温度逐渐升高。另外增加风扇时，会增加机器的噪音，长时间使用后，风扇叶和板卡上会积累大量灰尘，灰尘会导致散热效果以及静电问题。

如果在通入大电流时进行继电器操作，容易产生过高的过充电压，易造成继电器的发热或者对线路中其他元器件的产生冲击导致损坏，为了避免过高的瞬变电压，不宜在大电流时对传输通路进行继电器操作。且在大电流电路中，如果线路中出现短路，极易造成电路中元器件的损坏。如果采用功率场效应管作为开关，则对功率场效应管的选型要求比较高，需要选择工作温度范围较宽的型号。同时，现有技术方案中恒流源的设计通常采用的是单个功率场效应管，选取内阻很大的运算放大器来驱动功率场效应管；通过固定精密大功率电阻的电压反馈到驱动功率场效应管的运算放大器的负反馈端，保证电流不因负载变化而改变电流输出；最后通过散热设计来使环境温度维持在功率场效应管正常工作的温度范围内，使得电流输出不因环境温度变化而改变。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种安全性高、占用空间小、具有过流过压保护且温度控制效果好的大电流电路保护监测模组。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括电源输入模块、电源转换模块、输出单元、温度检测模块以及MCU模块；

所述电源输入模块用于与外部的电源输入连接并进行导通提示以及短路保护；

所述电源转换模块用于转换输入的电压并为所述MCU模块以及所述温度检测模块供电；

所述输出单元包括基准电源模块和恒流源模块，所述恒流源模块包括并联设置的第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管和所述第二场效应管交替工作进行大电流供电的输入端与输出端之间的导通，所述基准电源模块用于进行电压的转换并提供稳定的参考电压至所述恒流源模块的控制切换部分；

所述温度检测模块用于获取所述第一场效应管和所述第二场效应管的工作温度并反馈至所述MCU模块；

所述MCU模块获取所述温度检测模块的检测数据控制所述第一场效应管和所述第二场效应管的切换导通。

由上述方案可见，采用两个功率场效应管，且两个功率开关管独立控制，每个功率场效应管都能单独满足电路电流输出的要求。通过设置所述温度检测模块监控所述第一场效应管和所述第二场效应管，进而控制所述第一场效应管和所述第二场效应管交替工作。当第一个工作的功率场效应管达到一定温度后，开启第二个功率场效应管工作，然后关闭第一个功率场效应管；第二个功率场效应管达到一定温度，开启第一个功率场效应管并关闭第二个功率场效应管，使两个功率场效应管的最高温度控制在80℃以下，既能保证功率场效应管工作在最好的状态，延长使用寿命，又可以使散热设计简化，进而减少空间的占用。