自復位式延時鎖定保護裝置製造方法
2023-06-22 01:58:51
自復位式延時鎖定保護裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自復位式延時鎖定保護裝置，包括保護觸發電路、延時電路、單穩態電路、時基電路、復位電路和保護開關M0S管，主要應用於具有高擾動性供電的場合。該實用新型採用延時電路，可以有效抑制系統誤保護的發生，提高系統工作穩定性；採用單穩態電路進行鎖定，可以在出現相應的故障時產生準確的保護動作，並在一定時間內鎖定這種保護狀態，有效降低系統的故障率和損壞；採用自動非定周期間歇式復位電路無需人為幹預，在故障排除後會自行產生復位動作，自動投入正常運行。
【專利說明】自復位式延時鎖定保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自復位式延時鎖定保護裝置，具體地說，涉及一種用於電源輸出迴路的自復位式延時鎖定保護裝置。
【背景技術】
[0002]目前，對於直流電源來說，往往因為負載損壞或接線故障造成電源輸出的過流或短路，但傳統的過流或短路保護大多為限流式過流保護，為了防止過流保護的誤動作，過流保護點往往比其額定電流大很多，這樣當出現過流或短路故障時，就會有較大的電流通過輸出迴路，輸出迴路的相應器件也會承受較大的電流應力，而且這種應力只要故障不排除就會存在。這樣就會造成某些元器件的早期失效，從而使電源出現故障。如果將過流保護設計成鎖定關斷式，就不會存在以上的問題，但由於電源負載的複雜性，比如會有感性負載、容性負載等等，這些負載會在開機時出現衝擊電流的問題，因此本實用新型在保護方式設計成鎖定關斷式的同時又增加了延時觸發保護的功能，這樣就會避免出現誤保護，從而提高了系統的穩定性。解決了以上問題的同時，還有一個問題需要解決，那就是鎖定關斷後，當故障排除後，如何進行鎖定狀態的復位。可以人工復位，但有些無人值守的場合，不俱備該項條件。這就需要自動復位，所以本實用新型又設計了自動非定周期間歇式復位電路，該電路最大特點是在故排除前，先進行幾個短周期的復位檢測，當發現故障仍存在，就會將復位周期加長，並要幾個長周期復位檢測後，會再進行幾個短周期的復位檢測，如此周而復始。從而可以最大的降低復位時產生的衝擊，提高對系統的保護。
實用新型內容
[0003]本實用新型正是為了解決上述技術問題而設計的一種自復位式延時鎖定保護裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0005]一種自復位式延時鎖定保護裝置，包括保護觸發電路、延時電路、單穩態電路、時基電路、復位電路和保護開關MOS管；其特徵在於:保護觸發電路輸入端與保護採樣信號輸出端相連，實時檢測保護信號是否達到觸發電路的閾值電壓；保護觸發電路輸出端與延時電路控制端相連，當延時電路接收到有效觸發信號，經內部延時後傳送給與之相連的單穩態電路，使單穩態電路觸發，並鎖定保護狀態；同時延時電路還接收與之相連的復位電路的信號；單穩態電路輸出端與保護開關管MOSFET的柵極相連；單穩態電路復位端與復位電路相連，接收復位信號；當單穩態電路被觸發後，自身進入鎖定狀態，同時發出關斷信號給保護開關管MOSFET的柵極，使其關斷；復位電路一端與延時電路相連，另外一端與單穩態電路相連，為這兩部分提供復位信號，復位電路輸入控制端與時基電路相連，由時基電路控制其有效復位時間；保護開關管MOSFET的源極與主迴路正端相連，保護開關管MOSFET的漏極與主迴路負端相連，由單穩態電路的開關信號，控制主迴路的通斷，實現保護的目的。
[0006]所述自復位式延時鎖定保護裝置，其採用由時基電路控制復位電路的組合復位方式產生自動非定周期間歇式復位，以保證電源要故障排除後，在較短時間內系統重新正常工作，同時又在故障未排除之前，儘量少的進行復位動作。
[0007]1、工作原理
[0008]保護觸發電路實時接收外部的採樣信號，當該信號經過內部緩衝放大後，送給內部的比較電路，當該值高於比較電路的閾值電壓時，保護觸發電路輸出電平翻轉輸出觸發信號。觸發信號送給延時電路進行延時處理，如果未到延時的結束時，觸發信號就變成無效，則延時電路會自行復位，等待下一個有效觸發電平的到來。如觸發信號的保持時間達到了或超過延時電路的延時結束時間，則產生有效的延時觸發信號送給單穩態電路，使單穩態電路進入單穩狀態，產生鎖定關斷信號給保護電子開關，將其關斷，即切斷相應功率迴路。保護關斷後復位電路將開啟。約關斷5秒後，產生一個有效寬度為I秒復位信號，對延時電路及單穩態電路進行復位，產生一次保護迴路的開啟動作。若故障排除，則輸出解除鎖定狀態。若故障未排除，還會相繼產生2個間隔5秒的寬度為I秒復位信號。如果此時故障還未排除，則會間隔10秒產生一個有效寬度為I秒的復位信號。產生5個這樣復位信號後，又會接著產生3個間隔為5秒的有效寬度為I秒的復位信號，直至故障排除後，裝置復位。時基電路的作用是控制復位電路的產生復位信號的間隔時間。
[0009]2、裝置的特點
[0010]①性能優良，有效的降低了迴路的衝擊。
[0011]本實用新型針對傳統的過流保護電路，進行了全新設計和完善，從而有效的減少大電流對相應迴路的衝擊，提高了相應系統的可靠性。
[0012]②電路簡潔，工作穩定。
[0013]本實用新型採用延時電路，以避免保護電路的誤動作；採用單穩態電路進行了鎖定，有效減少了故障狀態下對系統的衝擊，對系統啟動更充分的保護。
[0014]③應用廣範
[0015]本實用新型不只應用於電源的輸出迴路，也可以獨立應用於其它的具有相應要的供電迴路，如電池放電迴路、電池的充電迴路。發電機的輸出迴路等等。
[0016]本實用新型的有益效果是可以有效抑制系統誤保護的發生，提高系統工作穩定性；可以在出現相應的故障時產生準確的保護動作，並在一定時間內鎖定這種保護狀態，有效降低系統的故障率和損壞；無需人為幹預，在故障排除後會自行產生復位動作，自動投入正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型自復位式延時鎖定保護裝置原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型一種自復位式延時鎖定保護裝置，包括保護觸發電路、延時電路、單穩態電路、時基電路、復位電路和保護開關MOS管；其特徵在於:保護觸發電路輸入端與保護採樣信號輸出端相連，實時檢測保護信號是否達到觸發電路的閾值電壓；保護觸發電路輸出端與延時電路控制端相連，當延時電路接收到有效觸發信號，經內部延時後傳送給與之相連的單穩態電路，使單穩態電路觸發，並鎖定保護狀態；同時延時電路還接收與之相連的復位電路的信號；單穩態電路輸出端與保護開關管MOSFET的柵極相連；單穩態電路復位端與復位電路相連，接收復位信號；當單穩態電路被觸發後，自身進入鎖定狀態，同時發出關斷信號給保護開關管MOSFET的柵極，使其關斷；復位電路一端與延時電路相連，另外一端與單穩態電路相連，為這兩部分提供復位信號，復位電路輸入控制端與時基電路相連，由時基電路控制其有效復位時間；保護開關管MOSFET的源極與主迴路正端相連，保護開關管MOSFET的漏極與主迴路負端相連，由單穩態電路的開關信號，控制主迴路的通斷，實現保護的目的。
[0020]所述一種自復位式延時鎖定保護裝置，其採用由時基電路控制復位電路的組合復位方式產生自動非定周期間歇式復位，以保證電源要故障排除後，在較短時間內系統重新正常工作，同時又在故障未排除之前，儘量少的進行復位動作。
[0021]本實用新型不局限於上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出的其他任何與本實用新型相同或相近似的產品，均落在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種自復位式延時鎖定保護裝置，其特徵在於:包括保護觸發電路、延時電路、單穩態電路、時基電路、復位電路和保護開關MOS管；其特徵在於:保護觸發電路輸入端與保護採樣信號輸出端相連，實時檢測保護信號是否達到觸發電路的閾值電壓；保護觸發電路輸出端與延時電路控制端相連，當延時電路接收到有效觸發信號，經內部延時後傳送給與之相連的單穩態電路，使單穩態電路觸發，並鎖定保護狀態；同時延時電路還接收與之相連的復位電路的信號；單穩態電路輸出端與保護開關管MOSFET的柵極相連；單穩態電路復位端與復位電路相連，接收復位信號；當單穩態電路被觸發後，自身進入鎖定狀態，同時發出關斷信號給保護開關管MOSFET的柵極，使其關斷；復位電路一端與延時電路相連，另外一端與單穩態電路相連，為這兩部分提供復位信號，復位電路輸入控制端與時基電路相連，由時基電路控制其有效復位時間；保護開關管MOSFET的源極與主迴路正端相連，保護開關管MOSFET的漏極與主迴路負端相連，由單穩態電路的開關信號，控制主迴路的通斷。
2.根據權利要求1所述的自復位式延時鎖定保護裝置，其特徵在於:採用由時基電路控制復位電路的組合復位方式產生自動非定周期間歇式復位。
【文檔編號】H02H3/20GK204030550SQ201420501684
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】劉海波, 於莉 申請人:航天長峰朝陽電源有限公司