CN206402100U - 用于小功率dcdc的两段限流保护电路 - Google Patents

用于小功率dcdc的两段限流保护电路 Download PDF

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CN206402100U CN201621224553.6U CN201621224553U CN206402100U CN 206402100 U CN206402100 U CN 206402100U CN 201621224553 U CN201621224553 U CN 201621224553U CN 206402100 U CN206402100 U CN 206402100U
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曹宝文
张链
陈子坚
邱美艳
张佳
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Abstract

本实用新型涉及限流保护电路技术领域，尤其涉及一种用于小功率DCDC的两段限流保护电路，包括电阻R1‑电阻R8、电容C10、三极管Q4、三极管Q5、二极管D1、二极管D2、稳压二极管DW1、稳压二极管DW5；所述电阻R1的一端分别与电源输入端、电阻R4的一端、三极管Q5的发射极连接；所述三极管Q5的集电极与所述电阻R7的一端连接；所述电容C10的另一端分别与所述电阻R4的另一端、电阻R5的一端连接，所述二极管D2的负极接地。本电路在当电路启动时设置一段限流值对电路进行保护，并当电路正常工作时设置二段限流值对电路进行保护，因此降低了限流保护电路的误动作率。

Description

用于小功率DCDC的两段限流保护电路
技术领域
本实用新型涉及限流保护电路技术领域，尤其涉及一种用于小功率DCDC的两段限流保护电路。
背景技术
过流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分为关断方式和限流方式。限流方式可以是当输入电流超过一定阈值，并保持一段时间后停止DCDC工作。
目前，限流保护电路基本只涉及一个限流值，即只关注正常工作时的输入电流，然而，在许多电路中，开机瞬间的浪涌电流远远大于正常工作时的输入电流，如果将限流值与正常工作时的电流相匹配而不考虑浪涌电流，则往往会导致浪涌电流触发限流保护电路动作，致使电路误动作。
同时，限流保护电路要有一个电流取样环节，一般的做法是用霍尔元件来获得电流信号，而霍尔元件取样体积比较大且价格昂贵，会提高整个电源的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种用于小功率DCDC 的两段限流保护电路，降低限流保护电路的误动作率。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种用于小功率DCDC的两段限流保护电路，其特征在于，包括电阻R1-电阻R8、电容C10、三极管Q4、三极管Q5、二极管D1、二极管D2、稳压二极管 DW1、稳压二极管DW5；所述电阻R1的一端分别与电源输入端、电阻R4的一端、三极管Q5的发射极连接；所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的负极、电阻 R6的一端、电阻R2的一端、三极管Q4的发射极连接；所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端连接并连接至主电路，电阻R3的另一端分别与所述三极管 Q4的集电极以及稳压二极管DW5的负极连接，稳压二极管DW5的正极分别与电阻R8的一端、稳压二极管DW1的正极连接，所述电阻R8的另一端接地，所述稳压二极管DW1的负极与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端接触发保护电路；所述二极管D1的正极、二极管R6的另一端、电容C10的一端分别与所述三极管Q4的基极连接；所述电容C10的另一端分别与所述电阻R4的另一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极接地。
本实用新型的有益效果是:与现有技术相比较，本电路在开机过程中，输入端具有限流保护功能，有效避免输入端的浪涌冲击。若DCDC发生短路或输入电流异常过大，能够限制输入电流，并延时切断输入电流。开机后一定时间(此时间可以用元器件参数调整)内，一段限流值起作用，一段限流值可调。在一段限流后，二段限流值起作用，二段限流值随输入电压增加而减少，例如当输入电压为20V时，二段限流值约为200mA，在输入电压为50V时，二段限流值约为90mA。在限流功能持续起作用一定时间(此时间可以用元器件参数调整)后，保护电路动作并锁定。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型的限流效果图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1-图 2所示，一种用于小功率DCDC的两段限流保护电路，具体结构如下：包括电阻 R1-电阻R8、电容C10、三极管Q4、三极管Q5、二极管D1、二极管D2、稳压二极管DW1、稳压二极管DW5；所述电阻R1的一端分别与电源输入端、电阻R4的一端、三极管Q5的发射极连接；所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的负极、电阻R6的一端、电阻R2的一端、三极管Q4的发射极连接；所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端连接并连接至主电路，电阻R3的另一端分别与所述三极管Q4的集电极以及稳压二极管DW5的负极连接，稳压二极管DW5的正极分别与电阻R8的一端、稳压二极管DW1的正极连接，所述电阻R8的另一端接地，所述稳压二极管DW1的负极与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端接触发保护电路；所述二极管D1的正极、二极管R6的另一端、电容C10的一端分别与所述三极管Q4 的基极连接；所述电容C10的另一端分别与所述电阻R4的另一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极接地。
如图1所示，当电路上电时，电容C10未充电，此时Q4导通，由此形成一段限流保护功能。原理如下：
若触发限流保护电路动作，则需要三极管Q5处于非截止状态，输出限流控制信号Icon
那么，R1-Q4-DW5的支路与Q5-DW1的支路电压应当相同，因此满足如下公式：
Ilim1×R1+VDW5＝VD+VDW1 (1)
其中，Ilim1为一段限流值，R1为电阻值，VDW5为稳压二极管DW5的电压值，VD为管压降，VDW1为稳压二极管DW1的电压值。
公式中仅有Ilim1为未知数，其他参数均可以根据需要进行调整。当输入电流 Iin>Ilim1时，Q5则会进入放大区，Icon的电流会增大，而Icon即为触发信号，触发限流保护电路动作，因此达到一段限流效果。
当电容C10充电完成后，C10上端为高电平，此时Q4截止，形成二段限流保护功能。原理如下：
R1-R2-R3-DW5的支路与Q5-DW1的支路电压应当相同，此处R3上的压降远小于R1和R2上的压降，可以忽略不计，因此两支路满足如下公式：
Ilim2×(R1+R2)+VDW5＝VD+VDW1 (2)
其中，Ilim2为二段限流值，R1、R2为电阻值，VDW5为稳压二极管DW5的电压值，VD为管压降，VDW1为稳压二极管DW1的电压值。
此时，公式中仅有Ilim2为未知数，其他参数均可以根据需要进行调整。当输入电流Iin>Ilim2时，Q5则会进入放大区，Icon的电流会增大，而Icon即为触发信号，触发限流保护电路动作，因此达到二段限流效果。同时，由上述公式(2)可知， Ilim2<Ilim1，也就是说，当电路启动时设置一段限流值对电路进行保护，并当电路正常工作时设置二段限流值对电路进行保护，因此降低了限流保护电路的误动作率。
图2所示的限流保护电路的限流效果图是一种极端情况，即当DCDC发生短路的工况。当DCDC短路时，输入电流急剧升高，此时首先一段限流起作用，如图2可知，输入电流被限定在400mA，当电容充电完成后，二段限流起作用，将使输入电流被限定在150mA，当输入电流持续一定时间后关断DCDC。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于小功率DCDC的两段限流保护电路，其特征在于，包括电阻R1-电阻R8、电容C10、三极管Q4、三极管Q5、二极管D1、二极管D2、稳压二极管DW1、稳压二极管DW5；所述电阻R1的一端分别与电源输入端、电阻R4的一端、三极管Q5的发射极连接；所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的负极、电阻R6的一端、电阻R2的一端、三极管Q4的发射极连接；所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端连接并连接至主电路，电阻R3的另一端分别与所述三极管Q4的集电极以及稳压二极管DW5的负极连接，稳压二极管DW5的正极分别与电阻R8的一端、稳压二极管DW1的正极连接，所述电阻R8的另一端接地，所述稳压二极管DW1的负极与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端接触发保护电路；所述二极管D1的正极、二极管R6的另一端、电容C10的一端分别与所述三极管Q4的基极连接；所述电容C10的另一端分别与所述电阻R4的另一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极接地。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109347329A (zh) * 2018-11-06 2019-02-15 天津中德应用技术大学 一种用于直流转直流的变换器

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