CN112152478A - 一种特征电流发生电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特征电流发生电路，涉及具有特征电流拓扑识别功能的智能电网终端技术领域，解决了现有产品的安全性低、体积大、灵活性差的技术问题，包括浪涌抑制电路、AC转DC电路、特征电流电路以及过流保护电路；所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路、第二特征电流电路；所述浪涌抑制电路与所述AC转DC电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述AC转DC电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述过流保护电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路均连接。本发明的特征电流发生电路安全性高，可有效避免电网故障、电路灵活性高，设备体积小，能较好嵌入设备终端。

Description

一种特征电流发生电路

技术领域

本发明涉及具有特征电流拓扑识别功能的智能电网终端技术领域，尤其涉及一种特征电流发生电路。

背景技术

电能是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，其应用程度是一个国家经济发展水平的主要标志之一。由于雷电、设备的接入或断开，以及电气设备使用不当或配电线路漏电而造成的电气火灾与人身触电伤亡事故时有发生，给人们的生命、财产安全带来极大威胁。通常采用特征电流来监测电网中的异常电流，并对检测的异常电流进行消除以保证电网安全，保障设备不被损坏。现有的特征电流发生方法大致分为两类：第一类是采用晶闸管作为开关，电阻作为负载，晶闸管与电阻串联在一起两端分别连接N线与相线，通过晶闸管的关断，在电阻(R)两端施加电压(V)产生电流(I),I＝V/R。这种方案成本较低，原理简单；第二类是与第一类原理相同，只是将晶闸管换成继电器，在不启动特征电流时能通过继电器实现物理断开，安全性较高。

基于现有两类特征电流方案的原理，第一类，由于晶闸管正向阳极导通反向阳极关闭的特性，也就是说晶闸管的控制信号只能打开晶闸管，关闭的话必须是交流电压反转之后才能关闭，这样特征电流产生具有连续性不可控，并且电阻要求功率大，因此电阻体积大，不利于嵌入到设备终端；第二类，采用继电器作为特征电流产生的开关，由于继电器开闭的时间具有离散性，输出的特征电流脉冲脉宽存在不一致不便于识别，同时继电器由于启动关闭有一定的延时存在，导致输出的特征电流脉宽有最小时间限制，灵活性差，同样体积较大。

以上两种方案特征电流的大小取决于特征电流启动时电压大小，假如电压出现波动或者启动点偏移接近电压波峰点，那么电流也将增大，这样可能会造成过流故障损坏设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有产品的安全性低、体积大、灵活性差的缺陷，提供一种特征电流发生电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种特征电流发生电路，包括浪涌抑制电路、AC转DC电路、特征电流电路以及过流保护电路，所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路、第二特征电流电路。

优选地，所述浪涌抑制电路与所述AC转DC电路连接；所述AC转DC电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路、过流保护电路均连接；所述过流保护电路与所述第一特征电流电路、第二特征电流电路均连接；所述浪涌抑制电路能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；所述AC转DC电路能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC；所述第一特征电流电路能够通过光耦驱动所述第二特征电流电路产生所述特征电流；所述过流保护电路能够保护所述特征电流，并对所述第二特征电流电路接入设备进行安全保护。

优选地，所述浪涌抑制电路包括电感L1、二极管D2及压敏电阻VAR1；所述电感L1的一端依次连接交流电源及所述二极管D2的阴极，其另一端依次连接所述二极管D2的阳极及所述压敏电阻VAR1的一端；所述VAR1的另一端与接地线连接。

优选地，所述AC转DC电路包括二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2、瞬态二极管TVS1、稳压二极管D3、电解电容EC1、电容C1及电容C2；

所述二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2依次连接，且所述二极管D1阳极与所述压敏电阻VAR1的一端连接，所述限流电阻ER2的一端依次连接所述稳压二极管D3的阴极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的一极板；所述稳压二极管D3的阳极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的另一极板均与所述接地线连接；所述瞬态二极管TVS1的一引脚连接在所述限流电阻ER1与限流电阻ER2之间，其另一引脚连接所述接地线。

优选地，所述稳压二极管D3为15V稳压管；所述交流电源经所述二极管D2半波整流形成直流电源VD1，该直流电源VD1经所述稳压二极管D3稳压、经所述电解电容EC1储能滤波、经所述电容C1及电容C2电容滤波后输出稳定的电源电压VCC为15V。

优选地，所述第二特征电流电路包括热敏电阻PTC1、N_MOS管Q1、电容C3、电容C4、瞬态二极管TVS2、电阻R7、电阻R5及二极管D4；所述热敏电阻PTC1一端连接在所述二极管D1与所述限流电阻ER1之间，其另一端与所述N_MOS管Q1的漏极连接；所述瞬态二极管TVS2的一引脚与所述N_MOS管Q1的栅极、电阻R7的一端均连接；所述电阻R7的另一端、瞬态二极管TVS2的另一引脚、N_MOS管Q1的源极以及电容C3、电容C4的一极板均连接所述接地线；所述电容C3的另一极板与所述电源电压VCC连接；所述电容C4的另一极板连接在所述N_MOS管Q1的漏极、热敏电阻PTC1之间；所述二极管D4的阳极、阴极分别连接在所述电阻R5的两端，且所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R7、电阻R5之间。

优选地，所述热敏电阻PTC1为延时热敏电阻，在延时期间电阻值为RPTC，在延时期间发生的特征电流I的计算公式为：

I＝VD1/RPTC，其中，所述VD1为经所述AC转DC电路转换的直流电源。

优选地，所述N_MOS管Q1为IGBT开关。

优选地，所述第一特征电流电路包括驱动光耦U1、三极管Q2、电阻R2、电阻R4、电阻R6、电阻R9及控制信号TX；所述驱动光耦U1的1引脚、3引脚分别与所述电阻R2、电阻R4的一端连接，5引脚与所述二极管D4的阴极、电阻R5的一端均连接，6引脚连接所述电源电压VCC；所述电阻R2、电阻R4的另一端分别连接12V电压、所述三极管Q2的集极；

所述电阻R6、电阻R9的一端均连接所述控制信号TX，其另一端分别连接所述三极管Q2的基极、接地线；三极管Q2的射极连接所述接地线。

优选地，所述过流保护电路包括N_MOS管Q3、电压检测器U2、瞬态二极管TVS3、电容C5、电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；所述N_MOS管Q3的漏极与所述二极管D4的阳极连接，并连接在所述电阻R5、电阻R7之间，其源极连接所述接地线连接，其栅极与所述电阻R13一端连接；所述电阻R13的另一端与所述电阻R11的一端、电阻R14的一端以及所述电压检测器U2的1引脚均连接；所述电压检测器U2的2引脚连接在所述电阻R12、R10之间，其3引脚连接所述接地线；所述电阻R11、电阻R14的另一端分别连接所述电源电压VCC、接地线；所述电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、R12依次连接；且，所述电阻R1、R12的一端分别连接所述热敏电阻PTC1、接地线；所述电容C5的一极板与所述瞬态二极管TVS3一引脚连接，且连接在所述电阻R10、电阻R12之间，所述电容C5的另一极板、瞬态二极管TVS3另一引脚与所述接地线均连接。

优选地，所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD的计算公式为：

VDD＝VD1×R12/(R1+R3+R8+R10+R12)；

所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD与所述直流电源VD1的点位差通过所述电容C5进行微调。

实施本发明的技术方案，具有如下优点或有益效果：

(1)电路安全性高，可有效避免电网故障。采用电感和压敏电阻组合有效抑制浪涌冲击，并且设计了电压监测***进行过流保护，能有效保护电路设备及电路安全；

(2)电路灵活性高，采用IGBT作为开关器件耐压高，开关速度快，能够有效提升电路在高电流下迅速断电，避免现有电路存在延时效应；

(3)电路设备体积小，能较好嵌入设备终端。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实施例的电路结构图；

图2是本实施例的电路原理图。

1、浪涌抑制电路；2、AC转DC电路；3、第一特征电流电路；4、第二特征电流电路；5、过流保护电路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图1-2示出了本发明实施例提供的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的特征电流发生电路采用IGBT作为开关，采用PTC作为负载产生特征电流(毫秒级脉冲电流信号)，控制信号通过光耦隔离。220V市电线路采用电感和压敏电阻组合有效抑制浪涌冲击，并且设计了电压监测***进行过流保护，可以有效保护IGBT整个电网的安全。IGBT作为开关器件耐压高，开关速度快，而且不存在断电延时现象，PTC作为负载体积小，便于嵌入到设备终端，而且当产生过流时，PTC有一定的动作延时特性，此时PTC可当做纯电阻，当出现故障电流持续时PTC将动作切断电流，不仅可以保护IGBT同时也能避免电网出现短路故障。

如图1所示，本实施例的特征电流发生电路包括浪涌抑制电路1、AC转DC电路2、特征电流电路以及过流保护电路5，而特征电流电路进一步包括相互连接的第一特征电流电路3、第二特征电流电路4。具体地，浪涌抑制电路1与AC转DC电路2连接；AC转DC电路2与第一特征电流电路3、第二特征电流电路4、过流保护电路5均连接；过流保护电路5与第一特征电流电路3、第二特征电流电路4均连接。上述电路的功能为：浪涌抑制电路1能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；AC转DC电路2能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC，供后级设备使用；第一特征电流电路3能够通过光耦驱动第二特征电流电路4产生特征电流；过流保护电路5能够保护电路中所产生的特征电流，即第二特征电流电路4产生的特征电流，并对第二特征电流电路4接入设备进行安全保护。

如图2所示，浪涌抑制电路1包括电感L1、二极管D2及压敏电阻VAR1。具体地，电感L1的一端连接二极管D2的阴极与交流电源，另一端连接二极管D2的阳极及压敏电阻VAR1的一端；VAR1的另一端与接地线连接。交流电源为220V市电，接入市电后，电网会因为雷电，或接入，或断开设备等情况产生瞬时浪涌电压，电源电压突然降低、电流瞬间增大，浪涌电压将直接导致电网短路、设备损坏，因此，本实施例增加了浪涌抑制电路1。浪涌电压冲击波经过电感L1后波形减缓，通过后级的压敏电阻VAR1进行电压钳位，吸收浪涌能量，从而保护输入端及后级电子元件。进一步地，AC转DC电路2包括二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2、瞬态二极管TVS1、稳压二极管D3、电解电容EC1、电容C1及电容C2。具体地，二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2依次连接，且二极管D1阳极与压敏电阻VAR1的一端连接，限流电阻ER2的一端依次连接稳压二极管D3的阴极以及电解电容EC1、电容C1及电容C2的一极板；稳压二极管D3的阳极以及电解电容EC1、电容C1及电容C2的另一极板均与接地线连接；瞬态二极管TVS1的一引脚连接在限流电阻ER1与限流电阻ER2之间，其另一引脚连接接地线。在本实施例中，220V市电经过二极管D1进行半波整流变为直流VD1，ER1、ER2为限流电阻，二极管D3为15V稳压管，二极管D3两端输出电压为15V直流，经过电解电容EC1储能滤波和电容C1、电容C2滤波后能输出稳定的15V电源电压VCC供给第一特征电流电路3、第二特征电流电路4以及过流保护电路5使用。进一步地，第二特征电流电路4包括热敏电阻PTC1、N_MOS管Q1、电容C3、电容C4、瞬态二极管TVS2、电阻R7、电阻R5及二极管D4。具体地，热敏电阻PTC1一端连接在二极管D1与限流电阻ER1之间，其另一端连接N_MOS管Q1的漏极；瞬态二极管TVS2的一引脚与N_MOS管Q1的栅极、电阻R7的一端均连接；电阻R7的另一端、瞬态二极管TVS2的另一引脚、N_MOS管Q1的源极以及电容C3、电容C4的一极板均连接接地线；电容C3的另一极板与电源电压VCC连接；电容C4的另一极板连接在N_MOS管Q1的漏极、热敏电阻PTC1之间；二极管D4的阳极、阴极分别连接在电阻R5的两端，且二极管D4的阳极连接在电阻R7、电阻R5之间。热敏电阻PTC1为延时热敏电阻，在延时期间电阻值为RPTC，在延时期间发生的特征电流I的计算公式为：

I＝VD1/RPTC (1)；

其中，VD1为经AC转DC电路(2)转换的直流电源。

优选地，N_MOS管Q1为IGBT开关。在本实施例中，热敏电阻PTC1由于具有动作延时T，在T的时间内热敏电阻PTC1可以当作一个电阻RPTC使用，由于特征电流为非持续发生，热敏电阻PTC1由特征电流所产生热量，利用特征电流发生间隔期间进行散发，保持热敏电阻PTC1的阻值基本恒定，N_MOS管Q1的漏极(D)、源极(S)之间导通时，PTC1两端的电压为VD1，IGBT属于半导体开关器件，当IGBT出现不可控的故障造成N_MOS管Q1的导通时间大于T时或者持续导通时，热敏电阻PTC1产生功率消耗，温度升高阻值RPTC增大，由特征电流计算公式得知电流将会减小或者接近断开状态。从而对电路中各元件起到了保护作用。IGBT开关需要采用特殊的驱动电路，即第一特征电流电路3。第一特征电流电路3包括驱动光耦U1、三极管Q2(NPN三极管)、电阻R2、电阻R4、电阻R6、电阻R9及控制信号TX。具体地，驱动光耦U1的1引脚、3引脚分别与电阻R2、电阻R4的一端连接，5引脚与二极管D4的阴极、电阻R5的一端均连接，6引脚连接电源电压VCC；电阻R2、电阻R4的另一端分别连接12V电压、三极管Q2的集极；电阻R6、电阻R9的一端均连接控制信号TX，其另一端分别连接三极管Q2的基极、接地线；三极管Q2的射极连接接地线。进一步地，N_MOS管Q1为IGBT，需通过IGBT专用的驱动光耦U1来驱动N_MOS管Q1，驱动光耦U1输入端由供电端(VCC为12V电源)、控制信号TX及接地端组成；当控制信号TX为低电平时三极管Q2不导通，驱动光耦U1第5脚电平与第4脚电平相同，N_MOS管Q1的VGS＝0,N_MOS管Q1处于关闭状态，漏极(D)、源极(S)之间截至；当控制信号TX为高电平时三极管Q2导通，驱动光耦U1第5脚电平与第4脚电平相同，N_MOS管Q1的VGS＝15V,N_MOS管Q1处于打开状态，漏极(D)、源极(S)之间导通。从而驱动第二特征电流电路4产生特征电流。再进一步地，过流保护电路5包括N_MOS管Q3、电压检测器U2、瞬态二极管TVS3、电容C5、电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14。具体地，N_MOS管Q3的漏极与二极管D4的阳极连接，并连接在电阻R5、电阻R7之间，其源极连接接地线连接，其栅极与电阻R13一端连接；电阻R13的另一端与电阻R11的一端、电阻R14的一端以及电压检测器U2的1引脚均连接；电压检测器U2的2引脚连接在电阻R12、R10之间，其3引脚连接接地线；电阻R11、电阻R14的另一端分别连接电源电压VCC、接地线；电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、电阻R12依次连接；且，电阻R1、电阻R12的一端分别连接热敏电阻PTC1、接地线；电容C5的一极板与瞬态二极管TVS3一引脚连接，且连接在电阻R10、电阻R12之间，电容C5的另一极板、瞬态二极管TVS3另一引脚与接地线均连接。电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD的计算公式为：

VDD＝VD1×R12/(R1+R3+R8+R10+R12) (2)；

进一步地，过流保护的触发信号为过压保护信号，当电压检测器U2的1脚输入电压大于5V时2脚为高阻状态，N_MOS管Q3处于导通状态，N_MOS管Q1的栅极(G)被强制拉低VGS＝0，N_MOS管Q1(IGBT开关)关闭进入过流保护状态；当电压检测器U2的1脚输入电压小于5V时2脚电平与3脚电平相同，N_MOS管Q3处于截止状态，N_MOS管Q1(IGBT开关)的闭合状态受驱动光耦U1控制；电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD与直流电源VD1的点位差通过电容C5进行微调，可以启动微调保护电压阈值的作用；电压检测器U2的1脚输入电压VDD通过公式(2)可以计算进入保护模式的电压阈值。由于N_MOS管Q1(IGBT开关)有最大通过电流IDSMAX限制，特征电流不一定发生在电压波峰的时间段，基于成本和体积考虑，N_MOS管Q1(IGBT开关)的IDSMAX需要根据实际需求来选择；同时也要考虑电网非正常因素造成电压波动，电网电压上升波动会直接造成特征电流增大，有可能会超过IDSMAX，而此过流保护电路5可以解决该问题，有效保护IGBT开关。

综上所述，本实施例提供的特征电流发生电路采用IGBT作为开关，采用PTC作为负载产生特征电流(毫秒级脉冲电流信号)，控制信号通过光耦隔离。220V市电线路采用电感和压敏电阻组合有效抑制浪涌冲击，并且设计了电压监测***进行过流保护，可以有效保护IGBT整个电网的安全。其具备的技术效果为：本特征电流发生电路电路安全性高，可有效避免电网故障；采用IGBT作为开关，电路灵活性高；而且，电路设备体积小，能较好嵌入设备终端。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种特征电流发生电路，其特征在于，包括浪涌抑制电路(1)、AC转DC电路(2)、特征电流电路以及过流保护电路(5)；所述特征电流电路包括相互连接的第一特征电流电路(3)及第二特征电流电路(4)；

所述浪涌抑制电路(1)与所述AC转DC电路(2)连接；所述AC转DC电路(2)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)、过流保护电路(5)均连接；所述过流保护电路(5)与所述第一特征电流电路(3)、第二特征电流电路(4)均连接；

所述浪涌抑制电路(1)能够对电路中因雷电，或因设备接通或断开所产生的浪涌电压进行减缓与吸收；所述AC转DC电路(2)能够将交流电转换成直流电，并将该直流电通过稳压、滤波输出成稳定的电源电压VCC；所述第一特征电流电路(3)能够通过光耦驱动所述第二特征电流电路(4)产生所述特征电流；所述过流保护电路(5)能够保护所述特征电流，并对所述第二特征电流电路(4)接入设备进行安全保护。

2.根据权利要求1所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述浪涌抑制电路(1)包括电感L1、二极管D2及压敏电阻VAR1；

所述电感L1的一端依次连接交流电源及所述二极管D2的阴极，其另一端依次连接所述二极管D2的阳极及所述压敏电阻VAR1的一端；所述VAR1的另一端与接地线连接。

3.根据权利要求2所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述AC转DC电路(2)包括二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2、瞬态二极管TVS1、稳压二极管D3、电解电容EC1、电容C1及电容C2；

所述二极管D1、限流电阻ER1、限流电阻ER2依次连接，且所述二极管D1阳极与所述压敏电阻VAR1的一端连接，所述限流电阻ER2的一端依次连接所述稳压二极管D3的阴极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的一极板；所述稳压二极管D3的阳极以及所述电解电容EC1、电容C1及电容C2的另一极板均与所述接地线连接；所述瞬态二极管TVS1的一引脚连接在所述限流电阻ER1与限流电阻ER2之间，其另一引脚连接所述接地线。

4.根据权利要求3所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述稳压二极管D3为15V稳压管；

所述交流电源经所述二极管D2半波整流形成直流电源VD1，该直流电源VD1经所述稳压二极管D3稳压、经所述电解电容EC1储能滤波、经所述电容C1及电容C2电容滤波后输出的稳定电源电压VCC为15V。

5.根据权利要求4所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述第二特征电流电路(4)包括热敏电阻PTC1、N_MOS管Q1、电容C3、电容C4、瞬态二极管TVS2、电阻R7、电阻R5及二极管D4；

所述热敏电阻PTC1一端连接在所述二极管D1与所述限流电阻ER1之间，其另一端连接所述N_MOS管Q1的漏极；所述瞬态二极管TVS2的一引脚与所述N_MOS管Q1的栅极、电阻R7的一端均连接；所述电阻R7的另一端、瞬态二极管TVS2的另一引脚、N_MOS管Q1的源极以及电容C3、电容C4的一极板均连接所述接地线；所述电容C3的另一极板与所述电源电压VCC连接；所述电容C4的另一极板连接在所述N_MOS管Q1的漏极、热敏电阻PTC1之间；所述二极管D4的阳极、阴极分别连接在所述电阻R5的两端，且所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R7、电阻R5之间。

6.根据权利要求5所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述热敏电阻PTC1为延时热敏电阻，在延时期间电阻值为RPTC，在延时期间发生的特征电流I的计算公式为：

I＝VD1/RPTC；

所述VD1为经所述AC转DC电路(2)转换的直流电源。

7.根据权利要求5所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述N_MOS管Q1为IGBT开关。

8.根据权利要求5所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述第一特征电流电路(3)包括驱动光耦U1、三极管Q2、电阻R2、电阻R4、电阻R6、电阻R9及控制信号TX；

所述驱动光耦U1的1引脚、3引脚分别与所述电阻R2、电阻R4的一端连接，5引脚与所述二极管D4的阴极、电阻R5的一端均连接，6引脚连接所述电源电压VCC；所述电阻R2、电阻R4的另一端分别连接12V电压、所述三极管Q2的集极；

所述电阻R6、电阻R9的一端均连接所述控制信号TX，其另一端分别连接所述三极管Q2的基极、接地线；三极管Q2的射极连接所述接地线。

9.根据权利要求8所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述过流保护电路(5)包括N_MOS管Q3、电压检测器U2、瞬态二极管TVS3、电容C5、电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；

所述N_MOS管Q3的漏极与所述二极管D4的阳极连接，并连接在所述电阻R5、电阻R7之间，其源极连接所述接地线连接，其栅极与所述电阻R13一端连接；所述电阻R13的另一端与所述电阻R11的一端、电阻R14的一端以及所述电压检测器U2的1引脚均连接；所述电压检测器U2的2引脚连接在所述电阻R12、R10之间，其3引脚连接所述接地线；所述电阻R11、电阻R14的另一端分别连接所述电源电压VCC、接地线；所述电阻R1、电阻R3、电阻R8、电阻R10、R12依次连接；且，所述电阻R1、R12的一端分别连接所述热敏电阻PTC1、接地线；所述电容C5的一极板与所述瞬态二极管TVS3一引脚连接，且连接在所述电阻R10、电阻R12之间，所述电容C5的另一极板、瞬态二极管TVS3另一引脚与所述接地线均连接。

10.根据权利要求9所述的特征电流发生电路，其特征在于，所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD的计算公式为：

VDD＝VD1×R12/(R1+R3+R8+R10+R12)；

所述电压检测器U2的1引脚的输入电压VDD与所述直流电源VD1的点位差通过所述电容C5进行微调。

Images