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一種保護電路及供電系統的制作方法

文檔序號:11064466閱讀:421來源:國知局
一種保護電路及供電系統的制造方法與工藝

本發明涉及電子技術領域,尤其涉及一種保護電路及供電系統。



背景技術:

在供電系統中,通常包括供電設備和用電設備,供電設備作為用電設備的正常與否一直是用電設備正常運轉的重要保證之一。供電設備的技術規格和指標所隨著用電設備的不同而各有差異,短路保護是其中最重要的功能之一。

供電設備在向連接的用電設備供電的過程中,若用電設備出現故障如發生短路等,會導致供電設備輸出的電流過大,進而使用電設備在極高溫度下工作,增加了用電設備中用電設備元件的損耗,更甚至于使用電設備過熱運行,并最終燒毀,甚至引發火災等,在供電設備與用電設備之間的回路上加入短路保護是避免上述事故的必要措施。對短路保護來說,通常在供電設備與用電設備之間的回路上串聯保險絲,當回路上的電流過高時保險絲熔斷將回路斷路。當需要恢復回路導通時,則需要更換保險絲,由于需要更換回路上的器件,因而浪費人力資源并且消耗成本。

示例性的,參照圖1所示,圖1中的供電系統包括供電設備11、保險絲12、用電設備13,其中當供電設備11輸出的電流過大時,保險絲12熔斷,將供電設備11與用電設備13斷路。如果供電系統需要將供電設備11與用電設備13導通,則需要更換已熔斷的保險絲12。因此現有技術中的保護電路在使用的過程中,當供電設備11輸出的電流過大時保險絲熔斷造成回路上的器件損壞,當需要恢復回路導通時,需要更換回路上的器件,因而浪費人力資源并且消耗成本。



技術實現要素:

本發明的實施例提供的保護電路及供電系統,能夠對供電設備與用電設備之間的回路上的電流進行檢測,并在回路上電流過高時控制回路斷路,從而保護了用電設備并且不造成回路上的器件損壞。

為達到上述目的,本發明的實施例采用如下技術方案:

第一方面,本發明實施例提供了一種保護電路,包括:電流輸入 端、電流輸出端、保護模塊、控制模塊,保護模塊連接電流輸入端、電流輸出端和控制模塊;

當保護模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流小于或等于預設的電流閾值時,保持電流輸入端和電流輸出端導通;

當保護模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流大于預設的電流閾值時,向控制模塊輸出第一控制信號;

當控制模塊接收到保護模塊發送的第一控制信號時,根據第一控制信號向保護模塊輸出第二控制信號;

當保護模塊接收到控制模塊發送的第二控制信號時,根據第二控制信號將電流輸入端和電流輸出端斷路。

在第一方面的第一種可能的實現方式中,保護電路在電流輸入端和電流輸出端斷路時,控制模塊周期性向保護模塊發送第三控制信號,保護模塊接收控制模塊發送的第三控制信號,并根據第三控制信號將電流輸入端和電流輸出端導通。

結合第一方面,或者第一方面第一種可能的實現方式,在第二種可能的實現方式中,保護模塊包括:檢測子模塊、限流子模塊;

檢測子模塊的第一端連接電流輸入端,檢測子模塊的第二端連接控制模塊,檢測子模塊的第三端連接限流子模塊,檢測子模塊的第四端接地;

當檢測子模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流小于或等于預設的電流閾值時,檢測子模塊的第一端與第三端導通,所限流子模塊根據控制模塊發送的第四控制信號將限流子模塊的第二端與第三端導通;

限流子模塊的第一端連接控制模塊,限流子模塊的第二端連接電流輸出端,限流子模塊的第三端連接檢測子模塊,限流子模塊的第四端接地;

檢測子模塊用于檢測電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流,當檢測子模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流小于或等于預設的電流閾值時,檢測子模塊的第一端與檢測子模塊的第三端導通,限流子模塊將限流子模塊的第二端和限流子模塊的第三端導通;

當檢測子模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流大于預設的電流閾值時,檢測子模塊通過檢測子模塊的第二端向控制模塊輸出第一控制信號;

限流子模塊還用于通過限流子模塊的第一端接收控制模塊發送的第二控制信號,并根據第二控制信號將限流子模塊的第二端和限流子模塊的第三端斷路;

當電流輸入端和電流輸出端斷路時;

限流子模塊還用于接收控制模塊發送的第三控制信號,并根據第三控制信號將限流子模塊的第二端和限流子模塊的第三端導通。

結合第一方面第二種可能的實現方式,在第三種可能的實現方式中,檢測子模塊包括:第一電阻單元、第二電阻單元、第三電阻單元、第四電阻單元、第五電阻單元、第一開關單元、第二開關單元;

第一電阻單元的第一端連接檢測子模塊的第一端,第一電阻單元的第二端連接檢測子模塊的第三端;

第二電阻單元的第一端連接檢測子模塊的第一端,第三電阻單元的第一端連接第二電阻單元的第二端,第三電阻單元的第二端連接至檢測子模塊的第三端;

第一開關單元的第一端連接檢測子模塊的第一端,第一開關單元的第二端連接第四電阻單元的第一端,第一開關單元的控制端連接第二電阻單元的第二端;

第四電阻單元的第一端連接第一開關單元的第二端,第四電阻單元的第二端連接第二開關單元的控制端;

第五電阻單元的第一端連接第二開關單元的控制端,第五電阻單元的第二端接地;

第二開關單元的第一端連接控制模塊,第二開關單元的第二端接地。

結合第一方面第三種可能的實現方式,在第四種可能的實現方式中,檢測子模塊包括:連接于第三電阻單元的第二端和檢測子模塊的第三端之間的第一二極管,第一二極管的陽極連接第三電阻單元的第二端,第一二極管的陰極連接檢測子模塊的第三端。

結合第一方面第三種可能的實現方式,在第五種可能的實現方式中,第一電阻單元包括:

檢測子模塊的第一端和第三端之間串聯有至少一條電阻支路,其中每條電阻支路串聯有至少一個電阻。

結合第一方面第三種可能的實現方式,在第六種可能的實現方式中,第一開關單元為N型開關晶體管、第二開關單元為P型開關晶體管。

結合第一方面第二種可能的實現方式,在第七種可能的實現方式中,限流子模塊包括:第六電阻單元、第七電阻單元、第八電阻單元、第九電阻單元、第三開關單元、第四開關單元;

第六電阻單元的第一端連接限流子模塊的第一端,第六電阻單元的第二端連接第三開關單元的控制端;

第七電阻單元的第一端連接第三開關單元的控制端,第七電阻單元的第二端連接第三開關單元的第二端;

第三開關單元的第一端連接第八電阻單元的第一端,第三開關單元的第二端連接限流子模塊的第四端;

第八電阻單元的第二端連接第四開關單元的控制端;

第九電阻單元的第一端連接第四開關單元的控制端,第九電阻單元的第二端連接限流子模塊的第一端;

第四開關單元的第一端連接限流子模塊的第一端,第四開關單元的第二端連接限流子模塊的第二端。

結合第一方面第七種可能的實現方式,在第八種可能的實現方式中,第三開關單元為N型開關晶體管、第四開關單元為P型開關晶體管。

在第一方面的第九種可能的實現方式中,還包括穩壓模塊,穩壓模塊的第一端連接電流輸出端,穩壓模塊的第二端接地。

結合第一方面第九種可能的實現方式,在第十種可能的實現方式中,穩壓模塊包括第二二極管,第二二極管的陽極接地,第二二極管的陰極連接電流輸出端。

第二方面,本發明實施例提供了一種供電系統,包括供電設備、用電設備和保護電路,保護電路設置于供電設備和用電設備之間,其中保護電路上述實現方式中任一項所描述的保護電路。

本發明實施例提供的保護電路及供電系統包括:電流輸入端、電流輸出端、保護模塊、控制模塊,保護模塊連接電流輸入端、電流輸出端和控制模塊;當保護模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流小于或等于預設的電流閾值時,保持電流輸入端和電流輸出端導通,使與保護電路在同一回路中的用電設備能夠正常工作;當保護模塊檢測到電流輸入端和電流輸出端的回路上的電流大于預設的電流閾值時,向控制模塊輸出第一控制信號;當控制模塊接收到保護模塊發送的第一控制信號時,根據第一控制信號向保護模塊輸出第二控制信號;當保護模塊接收到控制模塊發送的第二控制信號時,根據第二控制信號將電流輸入端和電流輸出端斷路,從而在電流輸入端輸入電流高于臨界電流時切斷電流輸出端的輸出電流,使與保護電路在同一回路中的用電設備與供電設備斷路,避免用電設備因電流過大而損毀并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中保護電路的示意性結構圖;

圖2為本發明實施例提供的保護電路的示意性結構圖;

圖3為本發明實施例提供的另一種保護電路的示意性結構圖;

圖4為本發明實施例提供的另一種保護電路的示意性結構圖;

圖5為本發明實施例提供的保護電路的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普 通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是,為了便于清楚描述本發明實施例的技術方案,在本發明的實施例中,采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區分,本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不是在對數量和執行次序進行限定。供電設備可以是恒流電流源或者時變電流源,本發明中供電設備為恒流電流源,通常供電設備為電瓶或者輸入交變電流輸出恒定電流的變壓整流設備;用電設備為CD播放設備、視頻播放設備、FM設備等等車載設備。其中本發明的實施例所采用的晶體管為場效應管或其他特性相同的器件,其中由于場效應管的制作工藝源極和漏極對稱,因此本發明的實施例中各個晶體管的控制端為柵極、晶體管的第一端為源極第二端為漏極,或者晶體管的第一端為漏極第二端為源極。其中P型開關晶體管為高壓導通,即柵源電壓差為正值且大于閾值電壓時,晶體管導通或開啟;其中N型開關晶體管為低壓導通,即柵源電壓差為負值且柵源電壓差的絕對值大于閾值電壓時,晶體管導通或開啟。

另外,本發明所有實施例中采用的穩壓二極管在一定電壓范圍內均為單向導通,即只允許電流從穩壓二極管的陽極流向穩壓二極管的陰極,但當穩壓二極管陰極與陽極的反向電壓大于穩壓二極管的擊穿電壓時,穩壓二極管會被反向擊穿,此時電流可以從穩壓二極管的陰極流向穩壓二極管的陽極。

具體的,參照圖2所示,本發明的實施例提供一種保護電路,包括:電流輸入端Iin,電流輸出端Iout,保護模塊21和控制模塊22,保護模塊21連接電流輸入端Iin、電流輸出端Iout和控制模塊22;

保護模塊21用于當檢測到電流輸入端Iin和電流輸出端Iout的回路上的電流小于或等于預設的電流閾值的電流時,保持電流輸入端Iin和電流輸出端Iout導通;

保護模塊21用于當檢測到電流輸出端Iout的回路上的電流大于預設的電流閾值的電流時,保護模塊21向控制模塊22輸出第一控制信號;

控制模塊22接收保護模塊21發送的第一控制信號;根據接收到的第一控制信號向保護模塊21輸出第二控制信號;

保護模塊21還用于接收控制模塊22發送的第二控制信號,并根據第二控制信號將電流輸入端Iin和電流輸出端Iout斷路。

需要說明的是預設的電流閾值可以為一個固定的電流值,還可以為在一定范圍內波動的一個電流范圍。示例性的,電流輸入端Iin可以連接供電設備的電流輸出端Iout,電流輸出端Iout可以連接用電設備的電流輸入端,小于或等于預設的電流閾值的電流可以為由供電設備輸出的可以使用電設備正常工作的電流范圍,大于預設的電流閾值的電流可以為由供電設備輸出的可能造成與保護電路在同一個回路中的用電設備超載、元件損耗、過熱、燒毀等的電流范圍,為保護用電設備及供電設備,此時需將用電設備與供電設備斷路。

本發明實施例提供的保護電路及供電裝置包括:電流輸入端Iin、電流輸出端Iout、保護模塊21、控制模塊22,保護模塊21連接所述電流輸入端Iin、電流輸出端Iout和控制模塊22,當電流輸入端Iin輸入低于臨界電流的第一電流時保護模塊21可將電流輸入端Iin與電流輸出端Iout導通,當電流輸入端Iin輸入高于臨界電流的第二電流時,保護模塊21可向控制模塊22輸出第一信號,控制模塊22在接收到第一信號時,向保護模塊21輸出第二信號,保護模塊21在接收到第二信號時,切斷電流輸入端Iin與電流輸出端Iout,從而在電流輸入端Iin輸入電流高于臨界電流時切斷電流輸出端Iout的輸出電流;所以本發明的實施例可以避免與保護電路在同一個回路中的用電設備因電流過大而損毀,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件。

進一步的,參照圖2所示,在上述實施例中,當電流輸入端和所述電流輸出端斷路時,控制模塊22還用于周期性的向保護模塊21發送第三控制信號,保護模塊21根據接收到的第三控制信號將電流輸入端Iin和電流輸出端Iout導通。

上述實施例提供的保護電路中,當電流輸入端Iin和電流輸出端Iout處于斷路狀態時,控制模塊22向保護模塊21周期性的發送第三控制信號,保護模塊21根據接收到的第三控制信號將電流輸入端Iin 和電流輸出端Iout導通,如果此時保護模塊21檢測到電流輸入端Iin輸入大于預設的電流閾值的電流時,則再次將電流輸入端Iin和電流輸出端Iout斷路,使與保護電路在同一個回路中的用電設備不會因電流過大而損毀,并且在電流恢復正常范圍時(電流小于或等于預設的電流閾值時)將用電設備與供電設備導通,其中上述向保護模塊21發送第三控制信號的周期可以根據需求調整周期間隔的大小,以實現檢測的靈敏性,避免即時大電流對電流檢測的干擾;同時在用電設備側的故障排除后恢復通過保護回路的供電,從而節省了成本和人力資源。

進一步的,參照圖2所示,上述實施例提供的保護電路還包括穩壓模塊23,穩壓模塊23的第一端連接電流輸出端Iout,穩壓模塊23的第二端接地,用于穩定電流輸出端Iout的電壓。當電流輸出端的電壓高于預設的電壓值時,將所述電流輸出端接地,從而維持電流輸出端的電壓維持在穩定的范圍內。

具體的,參照圖3所示,上述實施例提供的保護模塊22包括:檢測子模塊201、限流子模塊202;

檢測子模塊201的第一端E01連接電流輸入端Iin,檢測子模塊201的第二端E02連接控制模塊,檢測子模塊201的第三端E03連接限流子模塊202的第三端F03,檢測子模塊201的第四端E04接地;

限流子模塊202的第一端F01連接控制模塊,第二端F02連接電流輸出端Iout,第三端F03連接檢測子模塊201,第四端F04接地;

當檢測子模塊201的第一端E01從電流輸入端Iin輸入小于或等于預設的電流閾值的電流時,檢測子模塊202的第一端E01與檢測子模塊202的第三端E03之間導通,限流子模塊202從控制模塊22接收第四控制信號,根據第四控制信號將限流子模塊202的第三端F03與限流子模塊202的第二端F02之間導通。

當檢測子模塊201的第一端E01從電流輸入端Iin輸入大于預設的電流閾值的電流時,檢測子模塊201的第二端E02向控制模塊22輸出第一控制信號。

限流子模塊202的第一端F01在接收到控制模塊22發出的第二控制信號時將限流子模塊202的第二端F02與限流子模塊202的第三端 F03斷路。

當電流輸入端Iin與電流輸出端Iout斷路時,限流子模塊202的第一端根據從控制模塊22接收到的第三控制信號,將限流子模塊202的第二端F02和第三端F03導通。

以下,參照圖3所示,對上述實施例提供的保護電路的工作原理進行說明。

上述實施例提供的保護電路在與檢測子模塊201的第一端E01連接的電流輸入端Iin輸入電流小于或等于預設的電流閾值時,檢測子模塊E01的第一端E01與第三端E03之間導通,限流子模塊20的第三端F03與第二端F02根據控制模塊22發送的第四控制信號導通,因此電流輸入端Lin與電流輸出端Iout之間導通。

當與檢測子模塊201的第一端E01連接的電流輸入端Iin輸入電流大于預設的電流閾值時,檢測子模塊201根據檢測到的電流從檢測子模塊201的第二端E02向控制模塊22輸出第一控制信號;控制模塊22根據接收到的第一控制信號,向限流子模塊202的第一端F01輸出第二控制信號;限流子模塊202根據接收到的第二控制信號,將限流子模塊202的第三端F03與第二端F02斷路,進而使電流輸入端Iin與電流輸出端Iout之間斷路,避免大于預設的電流閾值的電流通過電流輸出端Iout輸出,從而使與保護電路串聯在同一個回路中的用電設備避免因電流過大而損毀,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件。

當電流輸入端Iin與電流輸出端Iout之間斷路時,控制模塊22向限流子模塊202的第一端F01周期性的輸出第三控制信號,限流子模塊202根據接收到的第三控制信號將限流子模塊202的第三端F03與第二端F02導通,如果此時檢測子模塊201檢測到電流輸入端Iin輸入檢測子模塊201的第一端E01的電流大于預設的電流閾值時,則重復上述步驟,使電流輸入端Iin與電流輸出端Iout之間斷路,從而避免大于預設的電流閾值的電流通過電流輸出端Iout輸出,并使恢復到小于或等于預設的電流閾值的電流能夠通過電流輸出端Iout輸出,從而使串聯有供電設備、保護電路、用電設備的回路在因電流過大而使保護電路將用電設備與供電設備斷路后,能夠在電流恢復到正常范 圍時恢復電路導通,從而節省了成本和人力資源。

具體的,參照圖4所示,上述實施例提供的檢測子模塊201包括:第一電阻單元R1、第二電阻單元R2、第三電阻單元R3、第四電阻單元R4、第五電阻單元R5、第一開關單元Q1、第二開關單元Q2。

第一電阻單元R1的第一端連接檢測子模塊201的第一端E01,所述第一電阻單元R1的第二端連接所述檢測子模塊201的第三端E03。

第二電阻單元R2的第一端連接檢測子模塊201的第一端E01,第三電阻單元R3的第一端連接第二電阻單元R2的第二端,第三電阻單元R3的第二端連接至檢測子模塊201的第三端E03。

第一開關單元R1的第一端連接檢測子模塊201的第一端E01,第一開關單元Q1的第二端連接第四電阻單元R4的第一端,第一開關單元Q1的控制端連接第二電阻單元R2的第二端。

第四電阻單元R4的第一端連接第一開關單元Q1的第二端,第四電阻單元R4的第二端連接第二開關單元Q2的控制端。

第五電阻單元R5的第一端連接第二開關單元Q2的控制端,第五電阻單元R5的第二端連接檢測模塊201的第二端E02。

第二開關單元Q2的第一端連接控制模塊22,第二開關單元Q2的第二端連接檢測模塊201的第二端E02。

以下,參照圖4所示,對上述實施例提供的檢測子模塊201的工作原理進行說明。

當與檢測子模塊201的第一端E01連接的電流輸入端Iin輸入電流小于或等于預設的電流閾值時,加載在第一電阻單元R1上的電壓與加載在第二電阻單元R2和第三電阻單元R3上的總電壓相同,加載在開關單元Q1第一端與控制端間的電壓小于或等于第一開關單元的開啟電壓,第一開關單元Q1的第一端與第二端斷路。

當與檢測子模塊201的第一端E01連接的電流輸入端Iin輸入電流大于預設的電流閾值時,加載在第一電阻單元R1上的電壓與加載在第二電阻單元R2和第三電阻單元R3上的總電壓相同,加載在第一開關單元Q1第一端與控制端間的電壓等于加載在第二電阻單元R2上的電壓,加載在第一開關單元Q1第一端與控制端間的電壓大于第一開關 單元Q1的開啟電壓,第一開關單元Q1的第一端與第二端導通;其中,在第一開關單元Q1的第一端與控制端之間串聯第二電阻單元R2,在第一開關單元Q1的控制端與檢測子模塊201的第三端E03間串聯第三電阻單元R3;通過靈活設置第二電阻單元R2、第三電阻單元R3的阻值比例,可以根據與保護回路在同一回路內的用電設備的參數、性質或需求,使上述實施例中預設的電流閾值在不同的范圍間進行調整,示例性的,該保護電路預設的電流閾值電流可以為5A,當然若需要將保護電路預設的電流閾值電流調整為10A時,可以通過調整R2和R3的比值實現,例如通過調整R2和R3的比值使得將R2的分壓調整為原來的二分之一。

當第一開關單元Q1的第二端向第四電阻R4的第一端輸出電流時,此時通過第四電阻單元R4上的電流與通過第五電阻單元R5的電流相同,而加載在第二開關單元Q2的控制端與第二端間的電壓與加載在第五電阻R5上的電壓相同,當第二開關單元Q2的控制端與第二端間的電壓大于第二開關單元Q2的開啟電壓時,第二開關單元Q2的第一端與第二端導通,第二開關單元Q2的第一端向檢測模塊201的第四端口輸出第一控制信號,在本實施例中第一控制信號為低壓信號。

從而本實施例中的保護回路在電流輸入端Iin輸入的電流大于預設的電流閾值時,向控制模塊22發送第一控制信號,從而使控制模塊22向限流模塊202發送第二控制信號,將電流輸入端Iin與電流輸出端Iout斷路,避免大于預設的電流閾值的電流通過電流輸出端Iout輸出,從而使與保護電路串聯在同一個回路中的用電設備避免因電流過大而損毀,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件。

具體的,參照圖4所示,上述實施例提供的限流子模塊202包括:第六電阻單元R6、第七電阻單元R7、第八電阻單元R8、第九電阻單元R9、第三開關單元Q3、第四開關單元Q4;

第六電阻單元R6的第一端連接限流子模塊202的第一端F01,第六電阻單元R6的第二端連接第三開關單元Q3的控制端;

第七電阻單元R7的第一端連接第三開關單元的控制端,第七電阻單元R7的第二端連接第三開關單元Q3的第二端;

第三開關單元Q3的第一端連接第八電阻單元R8的第一端,第三開關單元Q3的第二端連接限流子模塊202的第四端F04;

第八電阻單元R8的第二端連接第四開關單元Q4的控制端;

第九電阻單元R9的第一端連接第四開關單元Q4的控制端,第九電阻單元R9的第二端連接限流子模塊202的第一端F01;

第四開關單元Q4的第一端連接限流子模塊202的第一端F01,第四開關單元Q4的第二端連接限流子模塊202的第二端。

以下,參照圖4所示。對上述實施例提供的限流子模塊202的工作原理進行說明。

當控制模塊22向與控制模塊22連接的限流子模塊202的第一端F01輸入第四控制信號時,第四控制信號通過第六電阻單元R6加載第三開關單元Q3的控制端上,在本實施例中第四控制信號為高壓,其中,R6和R7的作用與R4和R5類似這里不再贅述,當第三開關單元Q3的第一端與第二端導通,第四開關單元Q4的控制端通過第八電阻單元R8及第三開關單元Q3與限流子模塊202的第四端F04導通,即第四開關單元Q4的控制端接地即處于低壓,使第四開關單元Q4的第一端與第二端導通,從而使限流子模塊202在接到從第一端F01輸入的第四控制信號后,將限流子模塊202的第三端F03與第二端F02導通。

當控制模塊22向與控制模塊22連接的限流子模塊202的第一端F01輸入第二控制信號,第二控制信號通過第六電阻單元R6加載到第三開關單元Q3的控制端上,在本實施例中第二控制信號為低壓,使第三開關單元Q3的第一端與第二端斷路,第四開關單元Q4的控制端浮接,使第四開關單元Q4的第一端與第二端斷路,將限流子模塊202的第三端F03與第二端F02斷路。

當第四開關單元Q4的第一端與第二端處于斷路狀態時,控制模塊22還周期性向與控制模塊22連接的限流子模塊202的第一端F01輸入第三控制信號,在本實施例中第三控制信號表現為高壓,使第三開關單元Q3的第一端與第二端導通,第四開關單元Q4的控制端通過第八電阻單元R8及第三開關單元Q3與限流子模塊202的第四端F04導通,即第四開關單元Q4的控制端通過R8與接地導通并處于低壓,使第四 開關單元Q4的第一端與第二端導通,從而使限流子模塊202在接到從第一端F01輸入的第二控制信號后,將限流子模塊202的第三端F03與第二端F02導通。

本實施例在控制模塊向與控制模塊連接的限流子模塊的第一端F01輸入第二控制信號時,將電流輸入端Iin與電流輸出端Iout斷路;在電流輸入端Iin與電流輸出端Iout斷路并且控制模塊向與控制模塊連接的限流子模塊的第一端F01輸入第三控制信號時,將電流輸入端Iin與電流輸出端Iout導通,從而避免大于預設的電流閾值的電流通過電流輸出端Iout輸出,使與保護電路串聯在同一個回路中的用電設備避免因電流過大而損毀,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件;同時本實施例使恢復到小于或等于預設的電流閾值的電流能夠通過電流輸出端Iout輸出,使串聯有供電設備、保護電路、用電設備的回路在因電流過大而使保護電路將用電設備與供電設備斷路后,能夠在電流恢復到正常范圍時恢復電路導通,從而節省了成本和人力資源。

具體的,參照圖5所示,上述實施例提供的檢測子模塊201還包括:連接于第三電阻單元R3的第二端和檢測子模塊201的第三端E03之間的第一二極管D1,第一二極管D1的陽極連接第三電阻單元R3的第二端,第一二極管D1的陰極連接檢測子模塊201的第三端。

當電流輸入端Iin輸入電流時,可能會因為輸入電流不穩定而造成加載在第一電阻單元R2上的電壓不穩定,從而使第一開關單元Q1的控制端上存在較高的峰值反向電壓,為了避免第一開關單元Q1為N型晶體管時,控制端被反向高壓擊穿,在第三電阻單元R3與檢測子模塊201的第三端E03間設置第一二極管D1,將第三電阻R3的第二端連接第一二極管D1的陽極,將第一二極管D1的陰極連接檢測子模塊201的第三端E03,從而限制通過第二電阻單元R2與第三電阻單元R3的電流方向,進而避免因第一控制單元Q1為N型晶體管時控制端被擊穿造成的損壞。

此外,上述實施例中穩壓模塊為第二二極管D2,第二二極管D2的陽極接地,第二二極管D2的陰極連接電流輸出端Iout。

當電流輸出端Iout輸出電壓時,可能所輸出電壓高于預設電壓值, 使與保護電路在同一個回路中的用電設備受到損害。通過在電流輸出端Iout與接地間設置第二二極管D2,設置第二二極管D2的反向擊穿電壓為預設電壓值,將第二二極管D2的陽極接地、第二二極管D2的陰極連接電流輸出端Iout,當電流輸出端Iout輸出電壓高于預設電壓值時,第二二極管D2反向擊穿,將電流輸出端Iout接地,從而維持電流輸出端的電壓維持在穩定的范圍內。

第一電阻單元R1包括:在檢測子模塊的第一端E01和第三端E03之間串聯有至少一條電阻支路,其中每條所述電阻支路串聯有至少一個電阻;在本實施例中,第一電阻單元包括串聯有電阻R101、電阻R102的第一支路與串聯有電阻R103、電阻R104的第二支路,其中第一支路與第二支路相互并聯。

需要說明的是,上述實施例提供了第一電阻單元R1包括由電阻R101、電阻R102組成的第一支路與電阻R103、電阻R104組成的第二支路并聯的方案,但上述方案僅為本發明實施例的一種實現方式,而并不能作為對本發明實施例的限定,電阻單元還可以包括兩條以上的并聯支路、每條支路還可以由兩個以上的電阻組成。

如圖5所示,第二電阻單元至第九電阻單元均為電阻器件,其中每個電阻單元可以僅包括一個電阻或者包括多個電阻的串聯或并聯形式,示例性的第二電阻單元R1包括:電阻R205;第三電阻單元包括:電阻R306;第四電阻單元R4包括:電阻R407;第五電阻單元R5包括:電阻R508;第六電阻單元R6包括:電阻R609;第七電阻單元包括:電阻R710;第八電阻單元包括:電阻R811;第九電阻單元包括:電阻R912;開關單元Q1-Q4均為開關晶體管;Q1、Q4為N型開關晶體管,Q2、Q3為P型開關晶體管。

其中電阻R205、電阻R206的電阻值遠大于電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104的電阻值,從而使加載在第一開關單元Q1控制端上的電壓遠小于加載在電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104上的電壓;從而使得大部分電流功率通過第一電阻單元傳輸至用電設備,盡量減少保護電路的功率損耗,當需要調整預設的電流閾值大小時,直接調整第一電阻單元R1中各電阻的阻值或者通過增加或減少串聯或并聯電阻的方式實現。

上述實施例提供的保護電路的工作原理如下,其中N型開關晶體管Q1的第一端與控制端間的電壓為vQ1,預設電流閾值為Imax,電阻R101的阻值為R101,電阻R102的阻值為R102,電阻R103的阻值為R103,電阻R104的阻值為R104,電阻R205的阻值為R205,電阻R306的阻值為R306,二極管D1的順向壓降為vD1。

當N型開關晶體管Q1的第一端與控制端的電壓vQ1恰好達到N型開關晶體管Q1的開啟電壓時,預設電流閾值即恰好可以通過電流輸入端Iin與電流輸出端Iout的電流閾值Imax為加載在電阻R101、電阻R102、電阻R103、電阻R104上的電流值之和,即:

當輸入電流輸入端Iin的電流大于預設的電流閾值Imax時,N型開關晶體管Q1的第一端與第二端導通,從而使電流輸入端Iin與電流輸出端Iou間短路。從而避免大于預設的電流閾值Imax的電流通過電流輸出端Iout輸出,使與保護電路串聯在同一個回路中的用電設備避免因電流過大而損毀,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件,其中上述公式忽略了二極管D1的內阻,此外由于,R205及R306的電阻遠大于R101-104的電阻因此上述公式未考慮通過R205及R306的電流。示例性的,給出一組器件參數,如:R101-R104均為1.5Ω,R205、R609、R710、R912為10kΩ;R306、R407為3.3kΩ;R508為22kΩ;R811為2.2kΩ,

具體的,本發明的實施例提供一種供電系統,包括供電設備、用電設備和保護電路,保護電路設置于供電設備和用電設備之間,其中保護電路為上述任一實施例提供的保護電路。

當供電設備向保護電路輸出小于或等于預設的電流閾值的電流時,保護電路將供電設備與用電設備導通;當供電設備向保護電路輸出大于預設的電流閾值的電流時,保護電路將供電設備與用電設備斷開,并且不造成回路上的器件損壞,無需更換回路上的器件;當供電設備與用電設備斷開并且供電設備向保護電路恢復輸出小于或等于預設的電流閾值的電流時,保護電路將供電設備與用電設備導通,從而 在用電設備側的故障排除后恢復通過保護回路的供電,節省了成本和人力資源。

以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。

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