CN211209273U - 过流检测保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过流检测保护电路，其设置有过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路，通过在过流保护回路设置有第一检测端和第二检测端接入待测电路检测电流信息，并将电流信息通过电流检测隔离电路转换为电压信息后发送至反馈电路，反馈电路将该电压信息传输至过流保护主控模块，过流保护主控模块根据接收的电压信息控制过流保护回路的工作状态，解决了现有技术中短路保护电路不能够实现双向过流保护的技术问题，提供了一种可靠的、可实现双向检测的过流保护电路。

Description

过流检测保护电路

技术领域

本实用新型涉及电路安全技术领域，尤其是涉及一种过流检测保护电路。

背景技术

随着电气设备的广泛应用，在各个用电设备的使用场景中经常需要配备有短路保护电路，防止电路短路后进一步造成更大的险情。

地铁列车无触点逻辑控制单元应用新型光耦和场效应管等电子器件实现开关的无触点控制，在逻辑控制单元替代传统电磁继电器逻辑功能的同时，由MOS管实现开关电路的短路保护功能，从而解决电磁继电器机械触点短路保护产生的继电器烧损、继电器接触不良等问题。

但是，目前地铁列车无触点逻辑控制单元输出干接点带短路保护只具备单向特性，无法适应场景变换进行双向检测。因此，如何对现有短路保护电路做出改进以增强其短路保护检测功能，成为本领域技术人员急需克服的技术难题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种可靠的、具有双向检测功能的过流检测保护电路。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种过流检测保护电路，其包括：过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路；

所述过流保护回路与所述过流保护主控模块的输出端连接，接收所述过流保护主控模块的控制信号，所述过流保护回路设置有第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和所述第二检测端分别接入待测电路中，用于检测所述待测电路的电流信息；

所述电流检测隔离电路与所述过流保护主控模块的输出端连接，用于接收所述保护主控模块的输出信号；所述电流检测隔离电路与所述过流保护回路连接，用于接收所述电流信息；所述电流检测隔离电路与所述反馈电路连接，用于将所述电流信息转换为电压信息，并将所述电压信息传输至所述反馈电路；

所述反馈电路与所述过流保护主控模块的反馈输入端连接，用于将所述电压信息反馈至所述过流保护主控模块，所述过流保护主控模块根据所述电压信息控制所述过流保护回路的工作状态。

本实用新型实施例的过流检测保护电路至少具有如下有益效果：

本实用新型实施例一种过流检测保护电路，其设置有过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路，通过在过流保护回路设置有第一检测端和第二检测端接入待测电路检测电流信息，并将电流信息通过电流检测隔离电路转换为电压信息后发送至反馈电路，反馈电路将该电压信息传输至过流保护主控模块，过流保护主控模块根据接收的电压信息控制过流保护回路的工作状态，解决了现有技术中短路保护电路不能够实现双向过流保护的技术问题，提供了一种可靠的、可实现双向检测的过流保护电路。

根据本实用新型的另一些实施例的过流保护电路，所述电流检测隔离电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的第一端分别与所述第二电阻的第一端、所述过流保护主控模块的输出端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一二极管的正极、所述第二二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一检测端连接，所述第二二极管的负极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端、所述反馈电路的第一端、所述过流保护主控模块的反馈输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极分别与所述第四二极管的正极、所述第二电阻的第二端连接，所述第四二极管的负极与所述第二检测端连接。

根据本实用新型的另一些实施例的过流检测保护电路，所述过流保护回路包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管的漏极为所述第一检测端，所述第二MOS管的漏极为所述第二检测端，所述第一MOS管的漏极与所述第一二极管的负极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极、电源低电位端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的栅极、所述过流保护主控模块的输出端、所述第一电阻的第一端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第四二极管的负极连接。

根据本实用新型的另一些实施例的过流检测保护电路，所述反馈电路包括第五电阻和第一电容，所述第五电阻的第一端分别与所述过流保护主控模块的反馈输入端、所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端、所述电源低电位端连接。

根据本实用新型的另一些实施例的过流检测保护电路，所述过流检测保护电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述过流保护主控模块的输入端连接，所述开关控制电路用于接收开关控制信号从而控制所述过流保护主控模块的工作状态。

根据本实用新型的另一些实施例过流检测保护电路，所述开关控制电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一光耦；所述第六电阻的第一端为控制信号输入端，所述第六电阻第二端分别与所述第七电阻的第一端、所述第一光耦的第一输入端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第一光耦的第二输入端、电源地连接，所述第一光耦的第一输出端分别与所述过流保护主控模块的电源输入端、外接电源连接，所述第一光耦的第二输出端分别与所述过流保护主控模块的逻辑输入端、所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述保护主控模块的逻辑接地端、所述电源低电位端连接。

根据本实用新型的另一些实施例的过流检测保护电路，所述过流保护主控模块包括IR21271型号芯片。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种过流检测保护电路的一具体实施例模块框图；

图2是本实用新型实施例一种过流检测保护电路的一具体实施例电路示意图；

图3是本实用新型实施例一种过流检测保护电路中包括过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路的一具体实施例的电路简化图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“第一”、“第二”、“第三”等，应当理解为用于区分技术特征，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，在本实用新型实施例中，过流检测保护电路包括过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路；其中，过流保护主控模块的输出端与过流保护回路的控制端连接，用于控制过流保护回路的导通或关闭，过流回路中设置有第一检测端和第二检测端，第一检测端和第二检测端均接入待测电路中，用于检测待测电路的电流信息。同时，通过设置有电流检测隔离电路分别与过流保护主控模块、过流保护回路、反馈电路连接，用于接收过流保护电路中检测到的电流信息，并实现过流保护回路中电流方向由第一检测端流入第二检测端流出，或者由第二检测端流入由第一检测端流出的两个方向检测回路的隔离，同时将获取的电流信息转换为电压信息后传输至反馈电路中，反馈电路与过流保护主控模块的反馈输入端连接，将获取的电压信息反馈至过流保护主控模块中，过流保护主控模块根据接收的电压信息的大小输出控制信号至过流保护回路的导通或关闭，当待测电路的电流方向由第一检测端流入或者是由第二检测端流入的电流过大时，过流保护主控模块输出控制信号控制过流保护回路关闭，从而防止待测电路中电流过大烧坏过流保护回路中的电子元器件。

参照图2，在一些实施例中，过流保护主控模块U2为IR21271型号芯片；电流检测隔离电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；过流保护回路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2；反馈电路包括第五电阻R5和第一电容C1；本实施例中，第一MOS管Q1的漏极为第一检测端OUT-A，第二MOS管Q2的漏极为第二检测端OUT-B，第五电阻R5的第一端为反馈电路的第一端，第五电阻R5的第二端为反馈电路的第二端。其中，第一电阻R1的第一端分别与第二电阻R2的第一端、过流保护主控模块U2的输出端HO、第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极连接，第一电阻R1的第二端分别与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极连接，第一二极管D1的负极与第一MOS管Q1的漏极(即第一检测端OUT-A)连接，第二二极管D2的负极与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端分别与第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端、第五电阻R5的第一端(即反馈电路的第一端)、过流保护主控模块U2的反馈输入端CS连接，第四电阻R4的第二端与第三二极管D3的负极连接，第三二极管D3的正极分别与第四二极管D4的正极、第二电阻R2的第二端连接，第四二极管D4的负极与第二MOS管Q2的漏极(即第二检测端)连接，第五电阻R5的第二端(即反馈电路的第二端)分别与第一电容C1的第二端、第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的源极、电源低电位端VSS连接。

在一些实施例中，过流检测保护电路还包括开关控制电路，开关控制电路与过流保护主控模块的输入端连接，开关控制电路用于接收开关控制信号从而控制过流保护主控模块的工作状态。

具体的，参照图2，本实施例中，开关控制电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第一光耦U1；第六电阻R6的第一端为控制信号输入端，控制信号输入端与外部控制设备连接，用于接收外部的控制信号，在实际使用过程中，可与CPU的信号输出端连接，用于接收CPU的控制。第六电阻R6的第二端分别与第七电阻R7的第一端、第一光耦U1的第一输入端连接，第七电阻R7的第二端分别与第一光耦U1的第二输入端、电源地GND连接，第一光耦U1的第一输出端分别与过流保护主控模块U2的电源输入端VCC、外接电源VCC连接，第一光耦U1的第二输出端分别与过流保护主控模块U2的逻辑输入端IN、第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端分别与过流保护主控模块U2的逻辑接地端COM、电源低电位端VSS连接。通过设置带有第一光耦U1的开关控制电路，可增强过流检测保护电路的抗干扰能力，防止外部干扰信号干扰过流保护主控模块U2的正常工作，从而影响过流检测保护电路的性能。

以下具体说明本实用新型一种过流保护电路的工作过程原理：

参照图3，图3为过流检测保护电路中包括过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路的一具体实施例的电路简化图，正常工作时，过流保护主控模块U2的输出端HO输出高电平，此时第一MOS管Q1和第二MOS管Q2均为导通状态，当第一检测端OUT-A接入待检测电路的电源正极，第二检测端OUT-B接入待检测电路的负载中，此时电流流向为：OUT-A→第一MOS管Q1→第二MOS管Q2→OUT-B，当待测电路发生短路，电流增大时，第一二极管D1钳位，第一二极管D1的正极电压逐渐升高，则反馈电路中的第五电阻R5分压也逐渐升高，当第五电阻R5的分压达到过流保护主控模块U2的输入反馈端CS的保护阈值时，过流保护主控模块U2的输出端HO关断，此时第一MOS管Q1和第二MOS管Q2转变为关闭状态，从而有效实现保护第一MOS管Q1和第二MOS管Q2不被烧坏。对应的，当第二检测端OUT-B接入待检测电路的电源正极，第一检测端OUT-A接入待检测电路的负载中，此时电流流向为：OUT-B→第二MOS管Q2→第一MOS管Q1→OUT-A，其实现过流检测保护的与上述对应就一致。并且本实用新型实施例中，通过设置有第二二极管D2和第三二极管D3实现两个电流检测方向的隔离，提供了一种可靠的、具有双向检测功能的过流检测保护电路。

综上所述，本实用新型中一种过流检测保护电路，其设置有过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路，通过在过流保护回路设置有第一检测端和第二检测端接入待测电路检测电流信息，并将电流信息通过电流检测隔离电路转换为电压信息后发送至反馈电路，反馈电路将该电压信息传输至过流保护主控模块，过流保护主控模块根据接收的电压信息控制过流保护回路的工作状态，解决了现有技术中短路保护电路不能够实现双向过流保护的技术问题，提供了一种可靠的、可实现双向检测的过流保护电路。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.一种过流检测保护电路，其特征在于，包括：过流保护主控模块、过流保护回路、电流检测隔离电路和反馈电路；

所述过流保护回路与所述过流保护主控模块的输出端连接，接收所述过流保护主控模块的控制信号，所述过流保护回路设置有第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和所述第二检测端分别接入待测电路中，用于检测所述待测电路的电流信息；

所述电流检测隔离电路与所述过流保护主控模块的输出端连接，用于接收所述保护主控模块的输出信号；所述电流检测隔离电路与所述过流保护回路连接，用于接收所述电流信息；所述电流检测隔离电路与所述反馈电路连接，用于将所述电流信息转换为电压信息，并将所述电压信息传输至所述反馈电路；

所述反馈电路与所述过流保护主控模块的反馈输入端连接，用于将所述电压信息反馈至所述过流保护主控模块，所述过流保护主控模块根据所述电压信息控制所述过流保护回路的工作状态。

2.根据权利要求1所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述电流检测隔离电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的第一端分别与所述第二电阻的第一端、所述过流保护主控模块的输出端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一二极管的正极、所述第二二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一检测端连接，所述第二二极管的负极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端、所述反馈电路的第一端、所述过流保护主控模块的反馈输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极分别与所述第四二极管的正极、所述第二电阻的第二端连接，所述第四二极管的负极与所述第二检测端连接。

3.根据权利要求2所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述过流保护回路包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管的漏极为所述第一检测端，所述第二MOS管的漏极为所述第二检测端，所述第一MOS管的漏极与所述第一二极管的负极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极、电源低电位端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的栅极、所述过流保护主控模块的输出端、所述第一电阻的第一端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第四二极管的负极连接。

4.根据权利要求3所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述反馈电路包括第五电阻和第一电容，所述第五电阻的第一端分别与所述过流保护主控模块的反馈输入端、所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端、所述电源低电位端连接。

5.根据权利要求1所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述过流检测保护电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述过流保护主控模块的输入端连接，所述开关控制电路用于接收开关控制信号从而控制所述过流保护主控模块的工作状态。

6.根据权利要求5所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一光耦；所述第六电阻的第一端为控制信号输入端，所述第六电阻第二端分别与所述第七电阻的第一端、所述第一光耦的第一输入端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第一光耦的第二输入端、电源地连接，所述第一光耦的第一输出端分别与所述过流保护主控模块的电源输入端、外接电源连接，所述第一光耦的第二输出端分别与所述过流保护主控模块的逻辑输入端、所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述保护主控模块的逻辑接地端、电源低电位端连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的过流检测保护电路，其特征在于，所述过流保护主控模块包括IR21271型号芯片。

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