一種適用於過流保護的電流檢測電路的製作方法
2023-10-17 22:01:04
專利名稱：一種適用於過流保護的電流檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電流檢測電路，特別是一種可帶大電容負載啟動的DC-DC變換器過流保護電路。
背景技術：
DC-DC變換器越來越多地被用於各個領域。在實際使用中，有時候負載呈現較大容性，在這種情況下，如果電流檢測電路設計不當，在變換器啟動瞬間，可能引起過流保護，從而導致DC-DC變換器無法正常啟動。圖1是一種採用磁隔離的過流保護電流採樣電路，輸出電流採樣值Iab經過電流互感器Tl變換為電壓信號Vcd，當Vcd大於設定的門限值時，過流保護電路啟控。在該電路中，如果把滿載工作時的輸出電流採樣值Iab對應的電壓Vcd設置為保護門限值的80%， 就可以滿足在輸出電流超過125%額定負載時，DC-DC變換器進入過流保護狀態。但是當 DC-DC變換器輸出端接有大電容時，變換器啟動瞬間大電容的低阻抗可能導致DC-DC變換器輸出電流超過125%額定電流值，這樣由於檢測到的電流信號超過了保護門限值而進入過流保護狀態，不能正常啟動。如果把在正常條件下輸出滿載時的電流檢測值設置成只有電流門限值的50%甚至更低，那麼在輸出端外接大電容負載滿載啟動時，DC-DC變換器可能不會進入過流保護狀態，但是存在的問題是，在發生過流情況時，不能及時進入過流保護狀態。
實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了一種用於過流保護的電流採樣電路，可以解決DC-DC變換器帶大電容負載不能正常啟動的問題，同時又不影響其正常啟動後的過流保護功能。本實用新型的技術解決方案是一種適用於過流保護的電流檢測電路，包括電流互感器Tl、二極體Dl、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、MOS管Ql以及電容Cl ；電流互感器Tl的原邊接入DC-DC變換器的輸出迴路，電流互感器Tl的副邊接二極體Dl的陽極端；二極體Dl 的陰極端同時接至電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻R2的另一端接MOS管Ql的漏極端，電阻Rl的另一端同時接至MOS管Ql的源極端和參考點位；電容Cl的兩端分別接參考電源Vcc和MOS管Ql的柵極端，電阻R3並聯接在MOS管Ql的柵極端和源極端之間。本實用新型與現有技術相比的優點在於本實用新型電路簡單，在現有磁隔離電流檢測電路的基礎上，增加了 RC延時電路和MOS管開關電路。在DC-DC變換器帶大電容負載啟動時，通過RC延時電路將MOS管導通，將分流電阻並聯接入，強制拉低電流檢測端的電壓值，從而避免DC-DC變換器進入過流保護狀態。當DC-DC變換器正常啟動後，MOS管截止，分流電阻不再起作用，電流檢測電路又恢復到正常檢測狀態。本實用新型電路可以解決 DC-DC變換器帶大電容負載不能正常啟動的問題，同時又不影響其正常啟動後的過流保護功能。本實用新型電路不僅適用於DC-DC變換器過流保護電路，還可以用於其他廣闊領域。
圖1為現有的磁隔離電流檢測電路原理圖；圖2為本實用新型電流檢測電路原理圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型的電流檢測電路由電流互感器Tl、二極體D1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、M0S管Ql以及電容Cl組成。電流互感器Tl的a、b兩端接入DC-DC變換器輸出迴路，Vcd接入過流保護功能的採樣端；電阻R2與MOS管Ql串聯後接入採樣電路cd 端並與電阻Rl並聯；電容Cl的一端接Vcc，另一端接MOS管Ql的柵極，電阻R3與MOS管 Ql的柵極端和源極端相接，MOS管Ql的源極端接地。圖2電路是在圖1電路的基礎上增加了 RC延時電路和MOS管開關電路。其中， 電阻R3、電容Cl組成RC延時電路；MOS管Ql和電阻R2組成MOS管開關電路；電流互感器 Tl、二極體Dl和電阻Rl是常規的電流檢測電路，電流互感器Tl用於把大電流信號按照比例轉換成一個電壓信號。在DC-DC變換器啟動過程中，Vcc給電容Cl充電，充電電流和充電時間由電阻R3和電容Cl共同決定。由於電容Cl的通交流阻直流作用，Vcc通過電容Cl 到達MOS管Ql的柵極使得MOS管Ql導通，從而使電阻R2和MOS管Ql構成的串聯電路與電流檢測電路並聯，電流檢測電阻的阻值由Rl的阻值降低到Rl和R2並聯以後的阻值，由此將電流檢測比例降低到一定比例。調整電阻R2的大小就可以把電流檢測比例設置為所期望的值。電阻R2的選取根據DC-DC變換器容性負載大小決定，所帶容性負載越大，電阻 R2值選取越小。RC延時後，電容Cl充分充電，MOS管Ql的柵極電壓降低到開啟閾值電壓以下，MOS管Ql截止，電阻R2、MOS管Ql的串聯電路與電阻R3的並聯斷開，電流檢測電路的檢測比例恢復到了正常值。該電路的工作原理是在DC-DC變換器帶大電容負載啟動時，通過RC電路將電阻R2 並聯接入，強制拉低Vcd的電壓值，從而避免進入過流保護狀態，正常啟動後，MOS管Ql截止，電流檢測電路又恢復到正常狀態。這樣既解決了電源帶大電容啟動時的過流保護問題， 又可以維持正常工作條件下過流保護功能及時起到作用。一般情況下，Vcc的範圍是5 15V，具體值根據所選MOS管Ql的型號來取。二極體Dl的陽極接電流互感器Tl的副邊正端，二極體Dl的陰極接c點；電流互感器Tl的副邊接地，電流互感器Tl原邊正端接採樣點a，電流互感器Tl原邊的負端接採樣點b，採樣電流通過電流互感器Tl的原邊時由採樣點a流向採樣點b。本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
權利要求1. 一種適用於過流保護的電流檢測電路，其特徵在於包括電流互感器Tl、二極體D1、 電阻R1、電阻R2、電阻R3、M0S管Ql以及電容Cl ；電流互感器Tl的原邊接入DC-DC變換器的輸出迴路，電流互感器Tl的副邊接二極體Dl的陽極端；二極體Dl的陰極端同時接至電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻R2的另一端接MOS管Ql的漏極端，電阻Rl的另一端同時接至MOS管Ql的源極端和參考點位；電容Cl的兩端分別接參考電源Vcc和MOS管Ql 的柵極端，電阻R3並聯接在MOS管Ql的柵極端和源極端之間。
專利摘要一種適用於過流保護的電流檢測電路，在現有電流檢測電路的基礎上增加了RC延時電路和MOS管開關電路。在DC-DC變換器帶大電容負載啟動時，通過RC延時電路將MOS管導通，將分流電阻並聯接入，強制拉低電流檢測端的電壓值，從而避免DC-DC變換器進入過流保護狀態。當DC-DC變換器正常啟動後，MOS管截止，分流電阻不再起作用，電流檢測電路又恢復到正常檢測狀態。本電路可以解決DC-DC變換器帶大電容負載不能正常啟動的問題，同時又不影響其正常啟動後的過流保護功能。
文檔編號H02H9/02GK202042890SQ20112000881
公開日2011年11月16日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者侯偉, 鄢婉娟 申請人:航天東方紅衛星有限公司