CN212969049U - 一种电路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施了一种电路保护装置，包括：第一电阻的第一端用于与外部的第一电源电连接；第一电阻的第二端与第一PNP型三极管的发射极电连接；第一PNP型三极管的基极与第二PNP型三极管的集电极电连接，第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；第二PNP型三极管的基极与第一电阻的第二端电连接；第二PNP型三极管的发射极与第一电阻的第一端电连接；第二电阻的第一端与第一PNP型三极管的基极电连接，第二电阻的第二端用于接地。应用本实用新型实施例提供的装置可通过配置不同阻值的第一电阻，来满足外接负载的不同限流要求，进而能够提供可控的限制电流。

Description

一种电路保护装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种电路保护装置。

背景技术

现在的电路越来越追求可靠性和安全性，很多电路需要设置过压过流检测电路，从而对电路进行保护。

目前对于电路过流保护一般是采用熔断丝限流保护，通常为保证电路安全运行的自恢复保险管，自恢复保险管的工作原理为：当线路出现异常的大电流时，它的电阻的阻值会变的非常大，以使自身产生很高的温度从而阻止电流的通过，当温度恢复正常，它的电阻的阻值又变的比较小，从而又恢复线路导通。但现有的自恢复保险管一般是以跨步递增的方式将电流限制在一个标准固定范围内。如将电流以500MA的间隔限制在500MA、1A、1.5A和3A等的范围内，但是针对一些限制电流比较严格且不在上述标准固定范围内的设备，如要求电流限制在450MA和320MA的设备，则现有的自恢复保险管就满足不了上述要求，可见，现有的自恢复保险管输出的限制电流不可控。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电路保护装置，以提供可控的限制电流。具体技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电路保护装置，所述装置包括：第一电阻、第二电阻、第一PNP型三极管和第二PNP型三极管；

所述第一电阻的第一端用于与外部的第一电源电连接；所述第一电阻的第二端与所述第一PNP型三极管的发射极电连接；

所述第一PNP型三极管的基极与所述第二PNP型三极管的集电极电连接，所述第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；

所述第二PNP型三极管的基极与所述第一电阻的第二端电连接；所述第二PNP型三极管的发射极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端用于接地。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二PNP型三极管的集电极电连接。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：第四电阻和第一金氧半场效晶体管MOSFET；

其中，所述第四电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的集电极电连接；所述第四电阻的第二端与所述第一MOSFET的栅极电连接；

所述第一MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接，所述第一MOSFET的漏极用于与第二电源电连接。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括第五电阻，

其中，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第二端电连接；所述第五电阻的第二端用于接地。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：稳压电容或/和瞬态二极管TVS；

其中，所述稳压电容的第一端与所述第一电阻的第一端电连接；所述稳压电容的第二端用于接地；

或/和，所述TVS的第一端用于与所述第一电源电连接，且还与所述稳压电容的第一端电连接，所述TVS的第二端用于接地。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接；所述第一电容的第二端用于接地；

所述第二电容的第一端与所述第一PNP型三级管基极电连接，所述第二电容的第二端用于接地。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：电位器电位器；

所述第一电阻的第二端与所述电位器的第一引脚电连接，所述电位器的第二引脚和所述电位器的活动接触脚均与所述第二PNP型三极管的基极电连接。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：肖特基二极管；

所述肖特基二极管的负极与所述第四电阻的第一端电连接，所述肖特基二极管的正极与所述第四电阻的第二端电连接。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：第一电压输出型传感器和第一模拟/数字转换器；

所述第一电压输出型传感器的输入端用于与所述第一电源电连接；所述第一电压输出型传感器的第一输出端用于接地，所述第一压输出型传感器的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第一模拟/数字转换器的输出端用于为外部的单片机电连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电路保护装置，所述装置包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第二金氧半场效晶体管MOSFET；

所述第六电阻的第一端用于与外部的第三电源电连接；所述第六电阻的第二端与所述第一NPN型三极管的集电极电连接；

所述第一NPN型三极管的基极分别与所述第二NPN型三极管的集电极和所述第七电阻的第一端电连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第九电阻的第一端电连接；

所述第二NPN型三极管的发射极用于接地，所述第二NPN型三极管的基极与所述第八电阻的第一端电连接；

所述第七电阻的第二端用于与所述第三电源电连接；

所述第八电阻的第二端与所述第三PNP型三极管的集电极电连接；

所述第三PNP型三极管的基极与所述第六电阻的第二端电连接；所述第三PNP型三极管的发射极与所述第六电阻的第一端电连接；

所述第九电阻的第二端分别与所述第二MOSFET的栅极和所述第十电阻的第一端电连接；

所述第二MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；所述第二MOSFET管的漏极用于与外部的第四电源电连接；

所述第十电阻的第二端用于接地。

本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：第二电压输出型传感器和第二模拟/数字转换器；

所述第二电压输出型传感器的输入端用于与所述第三电源电连接，所述第二压输出型传感器的第二输出端与所述第六电阻的第一端电连接，所述第二电压输出型传感器的第二输出端用于接地；

所述第二NPN型三极管的发射极与所述第二模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第二模拟/数字转换器的输出端用于与单片机电连接。

本实用新型实施例提供一种电路保护装置，该装置的第一电阻的第一端用于与外部的第一电源电连接；第一电阻的第二端与第一PNP型三极管的发射极电连接；第一PNP型三极管的基极与第二PNP型三极管的集电极电连接，第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；第二PNP型三极管的基极与第一电阻的第二端电连接；第二PNP型三极管的发射极与第一电阻的第一端电连接；第二电阻的第一端与第一PNP型三极管的基极电连接，第二电阻的第二端用于接地。相对于现有技术而言，本实用新型实施例提供的装置可通过配置不同阻值的第一电阻，来满足外接负载的不同限流要求。因此，应用本实用新型实施例提供的电路保护装置，可以提供可控的限制电流。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种电路保护装置的另一结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种电路保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了输出低电流电压，本实用新型实施例提供了一种电路保护装置。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种电路保护装置，包括电第一电阻、第二电阻、第一PNP型三极管和第二PNP型三极管；

所述第一电阻的第一端用于与外部的第一电源VCC(Volt Current Condenser)电连接；所述第一电阻的第二端与所述第一PNP型三极管的发射极电连接；

所述第一PNP型三极管的基极与所述第二PNP型三极管的集电极电连接，所述第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；

所述第二PNP型三极管的基极与所述第一电阻的第二端电连接；所述第二PNP型三极管的发射极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端用于接GND(地，Ground)。

本实用新型实施例中，第一电阻可以为可调节的变阻器，如调位器。可以通过调节第一电阻的阻值，改变第一电阻两端的电压差，进而能够达到限制电流的目的。

第一PNP型三极管和第二PNP型三极管可以是相同的PNP型三极管，也可以是不同的PNP型三极管，本实施例并不限定。

其中，PNP型三极管是由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管，所以称为PNP型三极管。PNP型三极管发射极电位最高，集电极电位最低。

在第一PNP型三极管的基极电连接第二电阻，可以使第一PNP型三极管的基极不悬空，以在当第一PNP型三极管的输入电流出现不确定时，也能够使得第一PNP型三极管更加有效接地。也就是，第二电阻可以防止第一PNP型三极管受噪声信号的影响而产生误动作，从而使得第一PNP型三极管截止更可靠。

在本实用新型实施例的电路保护装置中，由于第一PNP型三极管和第二PNP型三极管的电压阈值均已预先确定，则限制电流的大小是由第一电阻控制的，也就是说，第一电阻越大，则限制电流越小，第一电阻越小，则限制电流越大，在对电流有严格的设备进行限制电流时，可以根据公式I＝U/R确定出该设备所要求的限流，上述公式中，I为限流值，U为第一PNP型三极管和第二PNP型三极管的电压阈值，R为第一电阻的阻值。

上述负载装置是用于为负载供电的装置，该负载装置的一端与第一PNP型三极管的集电极电连接，另一端接地。

另外，上述第一电源可以是电流电源，也可以是电压电源，本实施例对此并不限定。

本实施例中的电路保护装置的工作原理为：当电流经过第一电阻时，则会在第一电阻两端产生电压差。且在第一电阻确定时，电流越大，第一电阻两端之间的电压越高。若第一PNP型三极管和第二PNP型三极管的基极和发射极的电压阈值均为0.7V，第一电阻两端电压差超过0.7V时，第二PNP型三极管导通，此时，第二PNP型三极管集电极电流将会使得第一PNP型三极管基极的电平增高，这时，第二PNP型三极管截止，则流向外接负载的电路被切断。若电流电源输出的电流在安全范围内，则第一电阻两端电压差不超过0.7V时，第一PNP型三极管的基极的电流会被第二电阻分流，此时，第一PNP型三极管导通，则分流后的电流正常流向外接的负载电路。

基于上述对电路保护装置的分析，若外接负载的限流要求不同，则相应配置的第一电阻的阻值也就不同。

示例性的，若外接负载的限流要求为450MA时，则配置在本实施例的电路保护装置中的第一电阻为24Ω时可以满足限流为450MA的限流要求，若外接负载的限流要求为330MA时，配置在本实施例的电路保护装置中的第一电阻为35Ω时可以满足限流为330MA的限流要求。

由此可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，第一电阻的第一端用于与第一电源电连接；第一电阻的第二端与第一PNP型三极管的发射极电连接；第一PNP型三极管的基极与第二PNP型三极管的集电极电连接，第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；第二PNP型三极管的基极与第一电阻的第二端电连接；第二PNP型三极管的发射极与第一电阻的第一端电连接；第二电阻的第一端与第一PNP型三极管的基极电连接，第二电阻的第二端用于接地。相对于现有技术而言，本实用新型实施例提供的装置可通过配置不同阻值的第一电阻，来满足外接负载的不同限流要求。因此，应用本实用新型实施例提供的电路保护装置，可以提供可控的限制电流。

为了保护低电流负载，防止外部输入的电流过大，输入的源电压突然增高，或者，输入的源电流产生脉冲电流，导致负载烧毁。如图2所示，本实用新型的一种实施例中，上述装置还可以包括：第三电阻。

所述第三电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端与所述第二PNP型三极管的集电极电连接。

上述第三电阻可以起到分流第一PNP型三极管基极的电流，也就是拉高第一PNP型三极管基极。

本实施例的工作原理为：当电流经过第一电阻时，则会在第一电阻两端产生电压差。且在第一电阻确定时，电流越大，第一电阻两端之间的电压越高。若第一PNP型三极管和第二PNP型三极管的基极和发射极的电压阈值均为0.7V，当输入电流小于或等于限定电流时，在第一电阻两端电压差低于0.7V，第二PNP型三极管截止，此时，第一PNP型三极管的基极在第二电阻的作用下，第一PNP型三极管的基极的电平变为0V，第一PNP型三极管导通，电流通过第一PNP型三极管为外接负载供电。当输入电流大于限定电流时，在第一电阻两端电压差高于0.7V，第二PNP型三极管导通，此时，第一PNP型三极管的基极在第三电阻的作用下，第一PNP型三极管的基极的电平升高，第一PNP型三极管截止，切断第一PNP型三极管为外接负载的供电。

可见，在本实施例提供的技术方案中，第三电阻的第一端与第一PNP型三极管的基极电连接，第三电阻的第二端与第二PNP型三极管的集电极电连接，可以在输入电流大于限定电流的情况下，升高第二PNP型三极管的基极的电平，进而达到保护低电流负载，同时也能够根据负载的限流要求，配置与限流要求相应阻值的第一电阻，从而能够提供可控的限制电流。

本实用新型的一个实施例中，上述装置还可以包括：第四电阻和第一金氧半场效晶体管MOSFET；

其中，所述第四电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的集电极电连接；所述第四电阻的第二端与所述第一MOSFET的栅极电连接；

所述第一MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接，所述第一MOSFET的漏极用于与第二电源VDD(Version Description Documen)电连接。

上述第四电阻能够起到为第一MOSFET分压的作用，通常情况下，MOSFET栅极电压在10～20V之间，但也存在一些低压MOSFET，2V以上就会完全开启。通过第四电阻可以将第一MOSFET栅极电压分压到第一MOSFET正常工作的范围内，以保证电路稳定工作，进而起到为负载稳压供电的作用。

本实施例的具体工作原理如下：

当电压电源VCC位于允许的电压范围内，且第一PNP型三极管的集电极输出正常的电流，第一MOSFET的栅极的电平升高，第一MOSFET导通，此时，VCC能够通过第一MOSFET为外接负载供电。

当VCC超过允许的电压范围，此时，通过第一电阻的电流过大，第一PNP型三极管截止，同时，第一MOSFET截止，此时，VCC停止为外接负载供电。

可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，第四电阻的第一端与第一PNP型三极管的集电极电连接；第四电阻的第二端与第一MOSFET的栅极电连接；第一MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接，第一MOSFET的漏极用于接地。可见，第四电阻的设置能够为第一MOSFET的栅极进行分压，保证第一MOSFET能够在正常范围内工作，而第一MOSFET的设置可以为外接负载起到稳压的作用。

本实用新型的一个实施例中，如图3所示，上述装置还可以包括：第五电阻，

其中，第五电阻的第一端与第四电阻的第二端电连接；第五电阻的第二端用于接地。

在电路中电压过大的情况下，第五电阻的设置能够第一MOSFET的栅极进行分压，以保证电路能够稳定工作。

本实施例的具体工作原理如下：

当电压电源VCC位于允许的电压范围内，且第一PNP型三极管的集电极输出正常的电流，第一MOSFET的栅极的电平升高，第一MOSFET导通，此时，VCC能够通过第一MOSFET为外接负载供电。

当VCC超过允许的电压范围，此时，通过第一电阻的电流过大，第一PNP型三极管截止，第一MOSFET的栅极在第五电阻的作用下，电平为0，第一MOSFET截止，此时，VCC停止为外接负载供电。

可见，本实施例的第五电阻的第一端与第四电阻的第二端电连接，第五电阻的第二端用于接地，能够进一步为第一MOSFET的栅极进行分压，以使得电路能够在稳压状态下工作，从而也为外接负载提供稳定的电压，起到了过压保护的作用。

输入电源可能存在不稳、且存有静电场的情况，基于此，如图3、4所示，本实用新型的一个实施例中，所述装置还可以包括：稳压电容、或/和，TVS(瞬态二极管，TransientVoltage Suppressor)；

其中，所述稳压电容的第一端与所述第一电阻的第一端电连接；所述稳压电容的第二端用于接地；

或/和，

所述TVS的第一端用于与第一电源电连接，且还与所述稳压电容的第一端电连接，所述TVS的第二端用于接地。

由于一些存在波纹过大，且存在高脉冲电压的输入电源，本实施例设置的TVS，可以起到泄放脉冲电流，保护后面的电路器件不被击穿。

而稳压电容的设置可以起到储存能量的作用，也就是，当输入电源纹波较大，稳压电容存储的能量便会补偿电源波动，确保第一电阻上的电压稳定。

可见，在本实施例提供的技术方案中，稳压电容的第一端与所述第一电阻的第一端电连接；稳压电容的第二端用于接地；或/和，TVS的第一端用于与第一电源电连接，且还与所述稳压电容的第一端电连接，TVS的第二端用于接地。可以起到保护TVS后端电路中电路器件的损坏，也可以确保第一电阻电压的稳定性，还能够防止输入电源上出现脉冲高电压和电源上的噪声。

本实用新型的一个实施例中，如图5所示，上述装置还可以包括：第一电容和第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接；所述第一电容的第二端用于接地；

所述第二电容的第一端与所述第一PNP型三级管基极电连接，所述第二电容的第二端用于接地。

由图5可见，第一电容设置电连接于第二PNP型三级管基极处，能够防止电流达到第二PNP型三级管基极的电流阈值时，导致第二PNP型三级管持续出现通断现象。

同理，第二电容设置电连接于第一PNP型三级管基极处，能够防止电流达到第一PNP型三级管基极的电流阈值时，导致第一PNP型三级管持续出现通断现象。

可见，在本实用新型实施例的一个技术方案中，第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接；所述第一电容的第二端用于接地；第二电容的第一端与所述第一PNP型三级管基极电连接，第二电容的第二端用于接地，第一电容和第二电容的设置，能够保护第一PNP型三级管和第二PNP型三级管出现持续的通断现象，从而实现了对第一PNP型三级管和第二PNP型三级管的保护。

本实用新型的一个实施例中，如图6所示，上述装置还可以包括：电位器；

上述第一电阻的第二端与电位器的第一引脚电连接，上述电位器的第二引脚和上述电位器的活动接触脚均与上述第二PNP型三极管的基极电连接。

在本实施例中，第一电阻上能够承担本实施例的电路保护装置所能够限定的最大电流值，第一电阻的作用是能够防止电位器调节的阻值为0时，导致的电流太大，进而造成第一PNP型三极管损坏。

若要满足不同负载的限流需求，可以通过调节电位器的阻值，以使输出的电流能够满足外接负载的限流要求。

可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，上述第一电阻的第二端与电位器的第一引脚电连接，上述电位器的第二引脚和上述电位器的活动接触脚均与上述第二PNP型三极管的基极电连接，电位器的设置能够使得保护电路装置满足各种外接负载的限流要求，进而达到能够提供可控的限制电流目的。

本实用新型的一个实施例中，如图7所示，上述装置还可以包括：肖特基二极管；

上述肖特基二极管的负极与所述第四电阻的第一端电连接，所述肖特基二极管的正极与所述第四电阻的第二端电连接。

其中，肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，以致于限制了其应用范围。

在本实施例中，肖特基二极管和第四电阻的组合设置，可以构成泄放电路，以使当在肖特基二极管之前的前端电路处于保护状态时，可以快速泄放肖特基二极管之后的后端电路的电流，能够使得整个电路保护装置具有快速开合的功能。

可见，本实施例的肖特基二极管的负极与所述第四电阻的第一端电连接，所述肖特基二极管的正极与所述第四电阻的第二端电连接，能够使得整个电路保护装置具有快速开合的功能，进而达到快速保护外接负载的目的，也能够提高对外接负载的供电效率。

鉴于电压型传感器输出电压范围较大，本实用新型的一个实施例中，如图8所示，上述装置还可以包括：第一电压输出型传感器和第一模拟/数字转换器；

所述第一电压输出型传感器的输入端用于与第一电源电连接；所述第一电压输出型传感器的第一输出端用于接地，所述第一压输出型传感器的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第一模拟/数字转换器的输出端用于为外部的单片机电连接。

在本实施例中，通过第一电压输出型传感器能够过滤掉过高的电压，使得第一电压输出型传感器第二端输出比较稳定的电压。

可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，第一电压输出型传感器的输入端用于与第一电源电连接；所述第一电压输出型传感器的第一输出端用于接地，所述第一压输出型传感器的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接；所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一模拟/数字转换器的输入端电连接；所述第一模拟/数字转换器的输出端用于为外部的单片机电连接，能够过滤掉过高的电压，进而能够保护本实施例所述的电路保护装置以及外接负载，可见，应用本实用新型实施例提供的技术方案不仅能够提供可控的限制电路，还能够提供稳定的电压。

参见图9，图9为本实用新型实施例提供了一种电路保护装置的结构示意图，所述装置包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第二MOSFET；

所述第六电阻的第一端用于与外部的第三电源电连接；所述第六电阻的第二端与所述第一NPN型三极管的集电极电连接；

所述第一NPN型三极管的基极分别与所述第二NPN型三极管的集电极和所述第七电阻的第一端电连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第九电阻的第一端电连接；

所述第二NPN型三极管的发射极用于接地，所述第二NPN型三极管的基极与所述第八电阻的第一端电连接；

所述第七电阻的第二端用于与所述第三电源电连接；

所述第八电阻的第二端与所述第三PNP型三极管的集电极电连接；

所述第三PNP型三极管的基极与所述第六电阻的第二端电连接；所述第三PNP型三极管的发射极与所述第六电阻的第一端电连接；

所述第九电阻的第二端分别与所述第二MOSFET的栅极和所述第十电阻的第一端电连接；

所述第二MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；所述第二MOSFET管的漏极用于与外部的第四电源电连接；

所述第十电阻的第二端用于接地。

在本实施例中，第六电阻可以为可调节的变阻器，如调位器。可以通过调节第六电阻的阻值，改变第六电阻两端的电压差，进而能够达到限流的目的。

上述第三电源和第四电源可以为相同的电源，也可以为不相同的电源，同时，第三电源和第四电源可以分别与第一电源相同，也可以与第一电源不同，对应的，第三电源和第四电源也可以分别与第二电源相同，也可以与第二电源不同，本实施例对此并不限定。

在本实用新型实施例的电路保护装置中，由于第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第三PNP型三极管的电压阈值均已预先确定，则限制电流的大小是由第六电阻控制的，也就是说，第六电阻越大，则限制电流越小，第六电阻越小，则限制电流越大，在对电流有严格的设备进行限流时，可以根据公式I＝U/R确定出该设备所要求的限流，上述公式中，I为限流值，U为第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第三PNP型三极管的电压阈值，R为第六电阻的阻值。

上述第九电阻的第一端与第一NPN型三极管的发射极电连接；第九电阻的第二端与第二MOSFET的栅极电连接；上述第九电阻能够起到为第二MOSFET分压的作用，通常情况下，MOSFET栅极电压在10～20V之间，但也存在一些低压MOSFET，2V以上就会完全开启。通过第十电阻可以将第二MOSFET栅极电压分压到第二MOSFET正常工作的范围内，以保证电路稳定工作，进而起到为负载稳压供电的作用。

本实施例中的电路保护装置的工作原理为：当电流经过第六电阻时，则会在第六电阻两端产生电压差。且在第六电阻确定时，电流越大，第六电阻两端之间的电压越高。第三PNP型三极管的基极和发射极的电压阈值均为0.7V，若第三电源输出的电流处于正常范围内，第三PNP型三极管的基极和发射极的电压差不超过0.7V时，第三PNP型三极管不导通，第二NPN型三极管不导通，同时，第一NPN型三极管的基极在第七电阻的作用下电平升高，进而第一NPN型三极管导通，电路保护装置正常为负载供电。若第三电源输出的电流过大时，第三PNP型三极管的基极和发射极的电压差超过0.7V时，第三PNP型三极管导通，第二NPN型三极管的基极的电平升高，第二NPN型三极管导通，同时，第一NPN型三极管的基极的电平降低至0，第一NPN型三极管不同，此时，该保护电路断开，不能为负载供电。

基于上述对电路保护装置的分析，若外接负载的限流要求不同，则相应配置的第六电阻的阻值也就不同。

示例性的，若外接负载的限流要求为420MA时，则配置在本实施例的电路保护装置中的第六电阻为20Ω时可以满足限流为420MA的限流要求，若外接负载的限流要求为380MA时，配置在本实施例的电路保护装置中的第六电阻为15Ω时可以满足限流为380MA的限流要求。

由此可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第二MOSFET；第六电阻的第一端用于与外部的第三电源电连接；所述第六电阻的第二端与所述第一NPN型三极管的集电极电连接；第一NPN型三极管的基极分别与第二NPN型三极管的集电极和所述第七电阻的第一端电连接，第一NPN型三极管的发射极与所述第九电阻的第一端电连接；第二NPN型三极管的发射极用于接地，第二NPN型三极管的基极与第八电阻的第一端电连接；第七电阻的第二端用于与第三电源电连接；第八电阻的第二端与第三PNP型三极管的集电极电连接；第三PNP型三极管的基极与第六电阻的第二端电连接；第三PNP型三极管的发射极与第六电阻的第一端电连接；第九电阻的第二端分别与第二MOSFET的栅极和第十电阻的第一端电连接；第二MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；第二MOSFET管的漏极用于与外部的第四电源电连接；第十电阻的第二端用于接地。相对于现有技术而言，本实用新型实施例提供的装置可通过配置不同阻值的第六电阻，来满足外接负载的不同限流要求。同时，利用第二NPN型三极管，可以快速将第一NPN型三极管的基极的电平降低至0，进而达到可以及时保护电路过流。因此，应用本实用新型实施例提供的电路保护装置，可以提供可控的限制电流，且保护电路的时效高。

本实用新型的一个实施例中，上述装置还可以包括：第二电压输出型传感器和第二模拟/数字转换器；

所述第二电压输出型传感器的输入端用于与所述第三电源电连接，所述第二压输出型传感器的第二输出端与所述第六电阻的第一端电连接，所述第二电压输出型传感器的第二输出端用于接地；

所述第二NPN型三极管的发射极与所述第二模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第二模拟/数字转换器的输出端用于与单片机电连接。

在本实施例中，通过第二电压输出型传感器能够过滤掉过高的电压，使得第二电压输出型传感器第二端输出比较稳定的电压。

可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，第二电压输出型传感器和第二模拟/数字转换器；第二电压输出型传感器的输入端用于与所述第三电源电连接，第二压输出型传感器的第二输出端与第六电阻的第一端电连接，第二电压输出型传感器的第二输出端用于接地；第二NPN型三极管的发射极与第二模拟/数字转换器的输入端电连接；第二模拟/数字转换器的输出端用于与单片机电连接，能够过滤掉过高的电压，进而能够保护本实施例所述的电路保护装置以及外接负载，可见，应用本实用新型实施例提供的技术方案不仅能够提供可控的限制电路，还能够提供稳定的电压。

需要说明的是，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与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体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设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电路保护装置，其特征在于，所述装置包括：第一电阻、第二电阻、第一PNP型三极管和第二PNP型三极管；

所述第一电阻的第一端用于与外部的第一电源电连接；所述第一电阻的第二端与所述第一PNP型三极管的发射极电连接；

所述第一PNP型三极管的基极与所述第二PNP型三极管的集电极电连接，所述第一PNP型三极管的集电极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；

所述第二PNP型三极管的基极与所述第一电阻的第二端电连接；所述第二PNP型三极管的发射极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端用于接地。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的基极电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二PNP型三极管的集电极电连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第四电阻和第一金氧半场效晶体管MOSFET；

其中，所述第四电阻的第一端与所述第一PNP型三极管的集电极电连接；

所述第四电阻的第二端与所述第一MOSFET的栅极电连接；

所述第一MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接，所述第一MOSFET的漏极用于与外部的第二电源电连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第五电阻，

其中，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第二端电连接；所述第五电阻的第二端用于接地。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：稳压电容或/和瞬态二极管TVS；

其中，所述稳压电容的第一端与所述第一电阻的第一端电连接；所述稳压电容的第二端用于接地；

或/和，所述TVS的第一端用于与所述第一电源电连接，且还与所述稳压电容的第一端电连接，所述TVS的第二端用于接地。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接；所述第一电容的第二端用于接地；

所述第二电容的第一端与所述第一PNP型三级管基极电连接，所述第二电容的第二端用于接地。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电位器；

所述第一电阻的第二端与所述电位器的第一引脚电连接，所述电位器的第二引脚和所述电位器的活动接触脚均与所述第二PNP型三极管的基极电连接。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：肖特基二极管；

所述肖特基二极管的负极与所述第四电阻的第一端电连接，所述肖特基二极管的正极与所述第四电阻的第二端电连接。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一电压输出型传感器和第一模拟/数字转换器；

所述第一电压输出型传感器的输入端用于与所述第一电源电连接；所述第一电压输出型传感器的第一输出端用于接地，所述第一电压输出型传感器的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第一PNP型三极管的集电极与所述第一模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第一模拟/数字转换器的输出端用于为外部的单片机电连接。

10.一种电路保护装置，其特征在于，所述装置包括：第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管和第二金氧半场效晶体管MOSFET；

所述第六电阻的第一端用于与外部的第三电源电连接；所述第六电阻的第二端与所述第一NPN型三极管的集电极电连接；

所述第一NPN型三极管的基极分别与所述第二NPN型三极管的集电极和所述第七电阻的第一端电连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第九电阻的第一端电连接；

所述第二NPN型三极管的发射极用于接地，所述第二NPN型三极管的基极与所述第八电阻的第一端电连接；

所述第七电阻的第二端用于与所述第三电源电连接；

所述第八电阻的第二端与所述第三PNP型三极管的集电极电连接；

所述第三PNP型三极管的基极与所述第六电阻的第二端电连接；所述第三PNP型三极管的发射极与所述第六电阻的第一端电连接；

所述第九电阻的第二端分别与所述第二MOSFET的栅极和所述第十电阻的第一端电连接；

所述第二MOSFET的源极用于与为外部负载供电的负载装置电连接；所述第二MOSFET管的漏极用于与外部的第四电源电连接；

所述第十电阻的第二端用于接地。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二电压输出型传感器和第二模拟/数字转换器；

所述第二电压输出型传感器的输入端用于与所述第三电源电连接，所述第二电压输出型传感器的第二输出端与所述第六电阻的第一端电连接，所述第二电压输出型传感器的第二输出端用于接地；

所述第二NPN型三极管的发射极与所述第二模拟/数字转换器的输入端电连接；

所述第二模拟/数字转换器的输出端用于与单片机电连接。

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