CN108462147A - 一种启动电源短路保护检测电路及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种启动电源短路保护检测电路，包括电流线圈，电流线圈上连接有若干个出头，电流线圈上安装有霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接至比较器电路，比较器电路的输出端连接至自锁电路，自锁电路的输出端连接至驱动电路，驱动电路的输出端连接至继电器的控制线圈，电源通过继电器与电流线圈连接。本发明能够改进现有技术的不足，具有可靠的短路检测保护功能，对电源保护效果稳定。
Description
技术领域
本发明涉及过流保护技术领域，尤其是一种启动电源短路保护检测电路及其检测方法。
背景技术
启动电源短路(过流)是一种常见的电路故障，严重时会直接烧毁启动电源。中国发明专利申请201710048438.0公开了一种启动电源的过流保护电路及方法。该技术存在如下问题：电路工作时，第一电阻R，R在电路产生电流、电压、功耗一直损耗能量(产生热量做无用功)；第二输出短路时，对电池造成冲击，“过流后由过流保护电路包括放大电路、测量电阻和升压保护芯片U9；测量电阻包括电阻R；测量电阻R串接在汽车启动电源的前端供电回路中；测量电阻Rx串接在汽车启动电源的储能模块放电回路中；放大电路为2个，即第一放大电路和第二放大电路，分别用于测量2个测量电阻上的压降；放大电路与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。该用于汽车启动电源的过流保护电路及方法采用运算放大器与升压保护芯片相结合由放大电路，切断输出回路”该电路由测量电阻、到切断输出回路，检测到切断回路时间(电流再大不受采样控制)，如过流保护为A，过流到切断输出的时间段，保护电流升到100A或n倍A，对电池造成短路放电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种启动电源短路保护检测电路及其检测方法，能够解决现有技术的不足，具有可靠的短路检测保护功能，对电源保护效果稳定。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种启动电源短路保护检测电路，包括电流线圈，电流线圈上连接有若干个出头，电流线圈上安装有霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接至比较器电路，比较器电路的输出端连接至自锁电路，自锁电路的输出端连接至驱动电路，驱动电路的输出端连接至继电器的控制线圈，电源通过继电器与电流线圈连接。
作为优选，所述比较器电路的输入端通过第一电阻连接至第一运放的正相输入端，第一运放的正相输入端通过第二电阻接地，第一运放的反相输入端通过第四电阻连接至高电平，第一运放的反相输入端通过第三电阻接地，第一运放的输出端作为比较器电路的输出端。
作为优选，所述自锁电路的输入端通过第五电阻连接至第二运放的正相输入端，第二运放的反相输入端通过第六电阻连接至高电平，第二运放的反相输入端通过第七电阻接地，第二运放的输出端通过二极管连接至第二运放的正相输入端，第二运放的输出端作为自锁电路的输出端。
作为优选，所述驱动电路的输入端通过第八电阻连接至第一三极管的基极，第一三极管的基极通过第一电容接地，第一三极管的集电极通过第九电阻连接至高电平，第一三极管的发射极同时连接至第二三极管的集电极和基极，第二三极管的发射极接地，第一三极管的基极通过第十电阻接地，第一三极管的集电极连接至第三三极管的基极，第三三极管的集电极连接至高电平，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极与第三三极管的发射极之间连接有稳压二极管，第三三极管的集电极作为驱动电路的输出端。
一种上述的启动电源短路保护检测电路的检测方法，包括以下步骤：
霍尔传感器对电流线圈上的电流进行检测，检测结果输入比较器电路，比较器电路的输出电压通过自锁电路输送至驱动电路，若比较器电路的输出电压为高电平，则驱动电路输出低电平，继电器断开，出头无输出，若比较器电路的输出电压为低电平，则驱动电路输出高电平，继电器闭合，出头恢复输出。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过设置比较电路、自锁电路、驱动输出电路，对继电器进行自动控制，可以实现对电源过流故障的快速响应和处理，可靠性高。
附图说明
图1是实施例1的电路图。
图2是实施例1中比较器电路的电路图。
图3是实施例1中自锁电路的电路图。
图4是实施例1中驱动电路的电路图。
图5是实施例2中滤波电路的电路图。
具体实施方式
实施例1
参照图1-4，本发明一个具体实施方式包括电流线圈1，电流线圈1上连接有若干个出头2，电流线圈1上安装有霍尔传感器3，霍尔传感器3的输出端连接至比较器电路4，比较器电路4的输出端连接至自锁电路5，自锁电路5的输出端连接至驱动电路6，驱动电路6的输出端连接至继电器7的控制线圈，电源8通过继电器7与电流线圈1连接。比较器电路4的输入端通过第一电阻R1连接至第一运放A1的正相输入端，第一运放A1的正相输入端通过第二电阻R2接地，第一运放A1的反相输入端通过第四电阻R4连接至高电平VCC，第一运放A1的反相输入端通过第三电阻R3接地，第一运放A1的输出端作为比较器电路4的输出端。自锁电路5的输入端通过第五电阻R5连接至第二运放A2的正相输入端，第二运放A2的反相输入端通过第六电阻R6连接至高电平VCC，第二运放A2的反相输入端通过第七电阻R7接地，第二运放A2的输出端通过二极管D1连接至第二运放A2的正相输入端，第二运放A2的输出端作为自锁电路5的输出端。驱动电路6的输入端通过第八电阻R8连接至第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的基极通过第一电容C1接地，第一三极管Q1的集电极通过第九电阻R9连接至高电平VCC，第一三极管Q1的发射极同时连接至第二三极管Q2的集电极和基极，第二三极管Q2的发射极接地，第一三极管Q1的基极通过第十电阻R10接地，第一三极管Q1的集电极连接至第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接至高电平VCC，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极与第三三极管Q3的发射极之间连接有稳压二极管DZ，第三三极管Q3的集电极作为驱动电路6的输出端。
一种上述的启动电源短路保护检测电路的检测方法，包括以下步骤：
霍尔传感器3对电流线圈1上的电流进行检测，检测结果输入比较器电路4，比较器电路4的输出电压通过自锁电路5输送至驱动电路6，若比较器电路4的输出电压为高电平，则驱动电路6输出低电平，继电器7断开，出头2无输出，若比较器电路4的输出电压为低电平，则驱动电路6输出高电平，继电器7闭合，出头2恢复输出。
实施例2
参照图5，本实施例是在实施例1的基础上改进而来的，具体为在霍尔传感器3与比较器电路4之间设置滤波电路。滤波电路的输入端通过串联的第十一电阻R11和第十二电阻R12连接至第三运放A3的正相输入端，第三运放A3的反相输入端通过第十三电阻R13接地，第三运放A3的反相输入端通过第十四电阻R14连接至第三运放A3的输出端，第三运放A3的输出端作为滤波电路的输出端，第十一电阻R11和第十二电阻R12之间通过串联的第二电容C2和第十五电阻R15连接至第三运放A3的输出端，第三运放A3的正相输入端通过串联的第三电容C3和第十六电阻R16接地，第二电容C2和第十五电阻R15之间连接至第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的集电极连接至第十一电阻R11和第十二电阻R12之间，第三电容C3和第十六电阻R16之间连接至第五三极管Q5的基极，第五三极管Q5的集电极连接至第三运放A3的正相输入端，第四三极管Q4的发射极和第五三极管Q5的发射极通过第十七电阻R17接地。
这一滤波电路可以有效降低输入比较器电路的脉冲干扰，从而保证检测电路运行的稳定性。
本发明中，第一电阻R1为5kΩ、第二电阻R2为7kΩ、第三电阻R3为10kΩ、第四电阻R4为20kΩ、第五电阻R5为3kΩ、第六电阻R6为6.5kΩ、第七电阻R7为12kΩ、第八电阻R8为1kΩ、第九电阻R9为3kΩ、第十电阻R10为5.5kΩ、第十一电阻R11为10kΩ、第十二电阻R12为1.5kΩ、第十三电阻R13为5kΩ、第十四电阻R14为2kΩ、第十五电阻R15为9.5kΩ、第十六电阻R16为3kΩ、第十七电阻R17为6kΩ。第一电容C1为150μF、第二电容C2为200μF、第三电容C3为300μF。稳压二极管DZ的稳压值为12V，高电平VCC为12V。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种启动电源短路保护检测电路，其特征在于：包括电流线圈(1)，电流线圈(1)上连接有若干个出头(2)，电流线圈(1)上安装有霍尔传感器(3)，霍尔传感器(3)的输出端连接至比较器电路(4)，比较器电路(4)的输出端连接至自锁电路(5)，自锁电路(5)的输出端连接至驱动电路(6)，驱动电路(6)的输出端连接至继电器(7)的控制线圈，电源(8)通过继电器(7)与电流线圈(1)连接。
2.根据权利要求1所述的启动电源短路保护检测电路，其特征在于：所述比较器电路(4)的输入端通过第一电阻(R1)连接至第一运放(A1)的正相输入端，第一运放(A1)的正相输入端通过第二电阻(R2)接地，第一运放(A1)的反相输入端通过第四电阻(R4)连接至高电平(VCC)，第一运放(A1)的反相输入端通过第三电阻(R3)接地，第一运放(A1)的输出端作为比较器电路(4)的输出端。
3.根据权利要求1所述的启动电源短路保护检测电路，其特征在于：所述自锁电路(5)的输入端通过第五电阻(R5)连接至第二运放(A2)的正相输入端，第二运放(A2)的反相输入端通过第六电阻(R6)连接至高电平(VCC)，第二运放(A2)的反相输入端通过第七电阻(R7)接地，第二运放(A2)的输出端通过二极管(D1)连接至第二运放(A2)的正相输入端，第二运放(A2)的输出端作为自锁电路(5)的输出端。
4.根据权利要求1所述的启动电源短路保护检测电路，其特征在于：所述驱动电路(6)的输入端通过第八电阻(R8)连接至第一三极管(Q1)的基极，第一三极管(Q1)的基极通过第一电容(C1)接地，第一三极管(Q1)的集电极通过第九电阻(R9)连接至高电平(VCC)，第一三极管(Q1)的发射极同时连接至第二三极管(Q2)的集电极和基极，第二三极管(Q2)的发射极接地，第一三极管(Q1)的基极通过第十电阻(R10)接地，第一三极管(Q1)的集电极连接至第三三极管(Q3)的基极，第三三极管(Q3)的集电极连接至高电平(VCC)，第三三极管(Q3)的发射极接地，第三三极管(Q3)的集电极与第三三极管(Q3)的发射极之间连接有稳压二极管(DZ)，第三三极管(Q3)的集电极作为驱动电路(6)的输出端。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的启动电源短路保护检测电路的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
霍尔传感器(3)对电流线圈(1)上的电流进行检测，检测结果输入比较器电路(4)，比较器电路(4)的输出电压通过自锁电路(5)输送至驱动电路(6)，若比较器电路(4)的输出电压为高电平，则驱动电路(6)输出低电平，继电器(7)断开，出头(2)无输出，若比较器电路(4)的输出电压为低电平，则驱动电路(6)输出高电平，继电器(7)闭合，出头(2)恢复输出。
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