[发明专利]电源切断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源切断装置。

发明公开

按照本发明，提供一种电源切断装置，包括第一和第二电子开关器件，它们被这样交叉耦合，使得当一个开关器件导通时，另一个截止，反之亦然，其中要被保护的负载和第一开关器件可串联连接，并且如果当第一开关器件导通，流过的电流超过一个定值时，第二开关器件就导通，从而使第一开关器件截止。

附图简述

图1是按照本发明第一实施例的直流电源切断装置的电路图；

图2是按照本发明第二实施例的交流电源切断装置的电路图；

图3是按照本发明第三实施例的直流电源切断装置的电路图；

图4是按照本发明第四实施例的直流电源切断装置的电路图。

优选实施例的描述

现在参照附图以举例的方式说明本发明的实施例。

按照图1的装置，包括一对场效应晶体管(FET)T1和T2，它们被这样交叉耦合，使得每个晶体管的漏极和另一个晶体管的栅极相连。FET T1和FET T2应当具有尽量相同的电特性。FET T1和电阻R1串联在直流电压源和地之间，FET T2和要被保护的电阻负载11也串联在直流电压源10和地之间。

电容C1跨接在FET T2的源极和漏极之间(此时忽略电容C2和C3)，并且熔丝12和负载11串联。发光二极管LED1和与其串联的电阻R2与电阻R1并联。

在本实施例中，直流电压源10为12伏，其它元件值如下：

R1：420欧姆

R2：400欧姆

C1：100nf

FET T1和FET T2：β＝0.42

当电源接通时，FET T2通过由电阻R1加到其栅极的直流电压而导通。和FET T2的栅极串联的电容C4加速这一器件的工作，并保证FET T2导通时FET T1保持截止。因此，一个小电流通过包括电容C1和电阻负载R1的RC网络，其速率由负载11的电阻和电容C1的值决定。这使得A点的电压降低，从而使B点电压(FET T1的栅极)保持为低。这样，FET T1就保持截止，而C点(FET T2的栅极)的电位为高，从而使FET T2保持导通，因此，电源加到负载11上。这是该装置的正常工作状态，其中A点电位保持为低，借以使FET T1保持截止，而使FET T2保持导通。

当使电阻负载11的两端短路以模拟故障状态时，点A以由电容C1的充电时间决定的速率上升到基本上等于直流电压源10的电压，因而基本上整个10伏的电压跨接在FET T2的源极和漏极之间。相应地，流过FET T2的电流将增加。然而，跨接在FET T2上的10伏电压把它驱动到进入饱和状态，因而通过FET T2的电流被限制为恒定的饱和电流。饱和电流取决于FET T2的额定功率(基本上取决于其物理尺寸)和β值。在本情况下，假定饱和电流为5安培。

虽然在故障情况下把流过FET T2的最大电流限制为饱和电流，但这种状态不允许持续。然而，当A点电位升高时，B点电位也将升高。这使FET T1导通，从而使C点电位降低，这又使FET T2截止，从而切断负载11的电源。

现在，一个刚好能使FET T1保持导通的小电流从直流电源10通过FET T1流到地，这电流的一部分通过电阻R2和LED1，刚好足够使LED1发光，从而提供已发生短路的指示。电阻R1的值应该这样选择，使得它能以尽量小的功率消耗有效地使FET T1导通。

当故障已经发生时，电源被切断并检查和排除故障，此后，再把电源接通，以重新开始上述的正常工作状态。如果不需要提供故障的可见指示则可以省略LED1和相连的电阻R2。

电容C1用于延迟器件的截止，并应当这样选择，使得它能滤去开关的瞬变电流以允许电动机、电灯、加热器等的启动冲击电流。