CN209929948U - 一种过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过流保护电路，包括串联连接在电流路径上的检测模块和开关模块，检测模块根据流经所述电流路径的电流产生检测信号；减法模块，与所述检测模块相连接以接收检测信号，并产生第一信号；比较模块，与所述减法模块相连接以接收第一信号，并接收参考信号；比较模块将第一信号与参考信号进行比较，并产生控制信号，其中，所述开关模块与所述比较模块相连接以接收所述控制信号，并根据所述控制信号处于导通或关断状态，从而控制所述电流路径的通断。本实施例的保护电路能够实时地检测电路中的电流，在电路中的电流超过允许的最大值时，阻断电压的输出，从而达到过流保护，避免了元器件的损坏，节约了更换元器件的时间及费用。

Description

一种过流保护电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种过流保护电路。

背景技术

在电子器件的生产过程中，都会用到测试治具对其性能进行检测，以保证电子器件的质量。但现有技术无法保证测试治具输出电流始终保持在待测电子器件的正常工作电流范围内。当测试治具电源的输出电流大于待测电子器件最大正常工作电流时，轻则烧坏保险丝，重则烧坏逻辑板(T-con)、LED驱动(LED driver)等昂贵的电子器件。当保险丝或电子器件烧坏后，需要对保险丝或电子器件进行更换，更换时不仅麻烦、费时且增加了一部分成本。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种过流保护电路，在电流过大时，阻断输出，从而对电子器件达到过流保护的作用。

根据本实用新型，提供一种过流保护电路，包括：串联连接在电流路径上的检测模块和开关模块，所述检测模块根据流经所述电流路径的电流产生检测信号；减法模块，与所述检测模块相连接以接收所述检测信号，并产生第一信号；以及比较模块，与所述减法模块相连接以接收所述第一信号，并接收参考信号；所述比较模块将所述第一信号与所述参考信号进行比较，并产生控制信号，其中，所述开关模块与所述比较模块相连接以接收所述控制信号，并根据所述控制信号处于导通或关断状态，从而控制所述电流路径的通断。

优选地，所述过流保护电路还包括：分压模块，串联连接在所述电流路径上，用于分压。

优选地，所述检测模块包括：第一电阻，串联连接在所述电流路径上，所述第一电阻根据流经所述电流路径的电流产生检测信号。

优选地，所述减法模块包括：运算放大器，输出端提供所述第一信号；第三电阻，第一端连接至所述第一电阻的第一端，第二端连接至所述运算放大器的正相输入端；第四电阻，第一端连接至所述第一电阻的第二端，第二端连接至所述运算放大器的反相输入端；第五电阻，第一端连接至所述运算放大器的正相输入端，第二端接地；第六电阻，第一端连接至所述运算放大器的反相输入端，第二端连接至所述运算放大器的输出端。

优选地，所述比较模块包括：比较器，输出端提供所述控制信号；第七电阻，第一端连接至所述减法模块的输出端，第二端连接至所述比较器的正相输入端；第八电阻，第一端连接至所述比较器的反相输入端，第二端连接至参考电压输入端；第九电阻，第一端连接至所述比较器的电源端，第二端连接至所述比较器的输出端。

优选地，所述开关模块包括：第一开关管，第一通路端连接至输入电压端，第二通路端连接至输出电压端，控制端连接至所述比较模块的输出端。

优选地，当所述第一信号的电压值小于所述参考信号的电压值时，所述比较模块产生的所述控制信号为低电压，所述开关模块处于导通状态，所述电流路径导通；当所述第一信号的电压值大于或等于所述参考信号的电压值时，所述比较模块产生的所述控制信号为高电压，所述开关模块处于关断状态，所述电流路径关断。

优选地，所述第一开关管选自场效应晶体管中的一种。

优选地，所述第一开关管为PMOS晶体管。

优选地，所述过流保护电路应用于显示面板的测试治具中。

本实用新型实施例提供的保护电路具有以下的有益效果：

保护电路包括串联连接在输入电压和输出电压之间的检测模块和开关模块，检测模块根据输入电压得到检测信号，减法模块根据检测信号得到第一信号并将第一信号传输至比较模块，比较模块对第一信号和参考信号进行比较，并根据比较结果输出控制信号至开关模块，控制开关模块导通或关断。本实用新型实施例提供的保护电路能够实时的对电路中的电流进行检测，在电路中的电流超过允许的最大值时，阻断电压的输出，从而达到过流保护，避免了电子元件的损坏，与现有技术相比，节约了更换元器件的时间及费用。

本实用新型实施例提供的保护电路应用在EDP治具中，能够有效地保护显示面板。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例的过流保护电路的示意性框图；

图2示出了根据本实用新型实施例的过流保护电路的示意性电路图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

图1示出了根据本实用新型实施例的过流保护电路的示意性框图，如图1所示，过流保护电路100包括检测模块110、减法模块120、比较模块130以及开关模块140。过流保护电路100串联连接在输入电压Vin与输出电压Vout之间。

检测模块110分别与输入电压端和减法模块120相连接。检测模块110根据流经电流路径的电流产生检测信号。减法模块120根据检测模块110的检测结果得到检测模块110两端的电压差Vout1(第一信号)。检测模块110还与开关模块140相连接。

比较模块130与减法模块120相连接，并接收减法模块120输出的电压Vout1以及参考电压Vref(参考信号)。比较模块130还与开关模块140相连接，比较模块130对Vout1和Vref进行比较，根据不同的比较结果，输出不同的电压值至开关模块140。

开关模块140用于控制输入电压Vin和输出电压Vout之间电流路径的导通和关断。开关模块140与比较模块130相连接，接收比较模块130输出的电压值，并根据接收到的电压值分别处于导通或关断状态。

当输入电压Vin输入后，检测模块110根据流经电流路径的电流产生检测信号。减法模块120根据检测模块110得出的检测信号，得到反映输入电压Vin大小的电压值Vout1，并将电压值Vout1输出至比较模块130。比较模块130接收电压值Vout1和参考电压Vref。当输入电压Vin正常输入时，减法模块120输出的电压值Vout1比参考电压Vref低，比较模块130输出较低的电压值至开关模块140，控制开关模块140处于打开工作状态，根据输入电压Vin，输出电压Vout正常输出；当输入电压Vin对地短路时，输入电流Iin增大，减法模块120输出的电压值Vout1比参考电压Vref高，比较模块130输出较高的电压值至开关模块140，控制开关模块140处于关断的状态，输入电压Vin与输出电压Vout之间断开，没有输出电压Vout的输出，从而达到一个过流保护的作用。

图2示出了根据本实用新型实施例的过流保护电路的示意性电路图，如图2所示，保护电路包括检测模块110、减法模块120、比较模块130、开关模块140以及分压模块150。

检测模块110、分压模块150以及开关模块140串联连接在输入电压Vin和输出电压Vout之间。检测模块110根据流经电流路径的电流产生检测信号；分压模块150用于分担电压；开关模块140用于控制输入电压Vin和输出电压Vout之间电流路径的导通和关断。

检测模块110包括连接在输入电压Vin与输出电压Vout之间的采样电阻(第一电阻)R1，采样电阻R1对输入电压Vin和输出电压Vout之间的电流进行采样以得到检测信号。采样电阻R1的第一端与输入电压端相连接，第二端与分压模块相连接。

应当注意，检测模块110的结构不限于上述的结构，也可以是其他的多个电阻组合的结构，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择。

分压模块150包括连接在输入电压Vin与输出电压Vout之间的分压电阻R2，分压电阻R2分担部分电压以降低检测模块110两端的电压。

应当注意，分压模块150的结构不限于上述的结构，也可以是其他的多个电阻组合的结构；分压模块150与其他部分的连接关系也不限于上述布局，本领域的技术人员可以根据具体的情况进行选择。

开关模块140包括第一开关管T1，第一开关管T1的第一通路端与分压模块150相连接，第二通路端与输出电压端相连接，控制端与比较模块130相连接。当与第一开关管T1的控制端相连接的节点Q为低电位时，第一开关管T1导通；当节点Q为高电位时，第一开关管关断。

其中，第一开关管T1选自场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)中的一种，例如是选自PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属氧化物半导体)晶体管。更具体地，可以是型号为2N6804的三极管。

减法模块120包括运算放大器U1和第三电阻R3至第六电阻R6。其中，运算放大器U1包括正相输入端、反相输入端、输出端、电源端以及接地端。第三电阻R3的第一端连接至采样电阻R1的第一端，第二端连接至运算放大器U1的正相输入端；第四电阻R4的第一端连接至采样电阻R1的第二端，第二端连接至运算放大器U1的反相输入端；第五电阻R5的第一端直接连接至运算放大器U1的正相输入端，第二端接地；第六电阻R6的第一端直接连接至运算放大器U1的反相输入端，第二端连接至运算放大器U1的输出端。

比较模块130包括比较器U2和第七电阻R7至第九电阻R9。其中，比较器U2包括正相输入端、反相输入端、输出端、电源端以及反相电源端。第七电阻R7的第一端连接至运算放大器U1的输出端，第二端连接至比较器U2的正相输入端；第八电阻R8的第一端连接至参考电压输入端，第二端连接至比较器U2的反相输入端；第九电阻R9的第一端连接至比较器U2的电源端，第二端连接至比较器U2的输出端。比较器U2的输出端与开关模块140相连接。比较器U2的反相电源端用于接收一负电压。例如，反相电源端接收-4.5V的电压。

根据过流保护电路中允许通过的最大电流，设定参考电压Vref(参考信号)的具体数值。当输入电压Vin正常输入时，电流经过采样电阻R1，采样电阻R1的第一端与第二端的电位不同。减法模块120分别与采样电阻R1的第一端和第二端相连接，根据采样电阻R1两端不同的电位，减法模块120输出采样电阻R1两端的电压差Vout1(第一信号)至比较模块130。比较器U2接收参考电压Vref以及放大器模块120传输来的电压信号Vout1，此时Vout1的电压值比参考电压Vref低，比较器U2输出低电压至第一开关管T1的控制端；第一开关管T1导通，输出电压Vout正常输出。

当输入电压过大时，电路中的电流会超过允许通过的最大电流。电流经过采样电阻R1，采样电阻R1的第一端与第二端的电位不同。减法模块120分别与采样电阻R1的第一端和第二端相连接，根据采样电阻R1两端不同的电位，减法模块120输出采样电阻R1两端的电压差Vout1(第一信号)至比较模块130。比较器U2接收参考电压Vref以及放大器模块120传输来的电压信号Vout1，此时Vout1的电压值比参考电压Vref低，比较器U2输出高电压至第一开关管T1的控制端；第一开关管T1关断，输入电压Vin和输出电压Vout之间的电流路径断开，输出电压Vout无输出，从而达到过流保护。

上述过流保护电路应用于显示面板行业中，应用在EDP治具中时，能够起到保护面板的作用。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种过流保护电路，其特征在于，包括：

串联连接在电流路径上的检测模块和开关模块，所述检测模块根据流经所述电流路径的电流产生检测信号；

减法模块，与所述检测模块相连接以接收所述检测信号，并产生第一信号；以及

比较模块，与所述减法模块相连接以接收所述第一信号，并接收参考信号；所述比较模块将所述第一信号与所述参考信号进行比较，并产生控制信号，

其中，所述开关模块与所述比较模块相连接以接收所述控制信号，并根据所述控制信号处于导通或关断状态，从而控制所述电流路径的通断。

2.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括：

分压模块，串联连接在所述电流路径上，用于分压。

3.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述检测模块包括：

第一电阻，串联连接在所述电流路径上，所述第一电阻根据流经所述电流路径的电流产生所述检测信号。

4.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述减法模块包括：

运算放大器，输出端提供所述第一信号；

第三电阻，第一端连接至所述检测模块的第一端，第二端连接至所述运算放大器的正相输入端；

第四电阻，第一端连接至所述检测模块的第二端，第二端连接至所述运算放大器的反相输入端；

第五电阻，第一端连接至所述运算放大器的正相输入端，第二端接地；

第六电阻，第一端连接至所述运算放大器的反相输入端，第二端连接至所述运算放大器的输出端。

5.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器，输出端提供所述控制信号；

第七电阻，第一端连接至所述减法模块的输出端，第二端连接至所述比较器的正相输入端；

第八电阻，第一端连接至所述比较器的反相输入端，第二端连接至参考电压输入端；

第九电阻，第一端连接至所述比较器的电源端，第二端连接至所述比较器的输出端。

6.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述开关模块包括：

第一开关管，第一通路端连接至输入电压端，第二通路端连接至输出电压端，控制端连接至所述比较模块的输出端。

7.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，当所述第一信号的电压值小于所述参考信号的电压值时，所述比较模块产生的所述控制信号为低电压，所述开关模块处于导通状态，所述电流路径导通；

当所述第一信号的电压值大于或等于所述参考信号的电压值时，所述比较模块产生的所述控制信号为高电压，所述开关模块处于关断状态，所述电流路径关断。

8.根据权利要求6所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管选自场效应晶体管中的一种。

9.根据权利要求6所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管为PMOS晶体管。

10.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路应用于显示面板的测试治具中。

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