CN2783334Y - 一种过流检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种涉及紧急保护电路的过流检测装置，包括电源、电流采样电阻、负载和比较器，比较器输出告警电平，其特征在于：设置连接于浮地的稳压源为比较器提供工作电压，串联电阻对所述稳压源的分压为比较器提供参考电平；电流采样电阻和负载对电源的串联分压为比较器提供检测电平；稳压源与浮地电阻相连，浮地电阻另一端接地；稳压源为稳压二极管，该稳压二极管两端分别与比较器的相应工作电源端相连；稳压二极管负端与浮地电阻相连，稳压二极管正端与电源相连；稳压二极管两端并接电容；比较器的同相端与输出端之间连接电阻，构成滞回比较器；比较器为轨到轨输入运算放大器，本实用新型结构简单，成本低，工作可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及紧急保护电路，尤其涉及一种过流检测装置。
背景技术
在无线通讯***中，射频功率放大器常常工作于较高电压(如26V～30V)和较大电流(数安培到数十安培)，射频功率放大器的过流容易导致功放管损坏，从而使通信***瘫痪，因此在射频功放中需要设计过流检测电路，当发现功放有过流问题时，需要对功放实施保护操作。
现有的射频功放过流检测电路主要采用专用过流检测芯片(如MAX4080，INA139等)，其电路原理如图1所示：专用过流检测芯片检测负载电流I在电流采样电阻上的压降并放大，输出检测电平至比较器，检测电平和设定的参考电平比较，如果过流，输出告警电平至控制电路。
在现有技术中，需要采用专用过流检测芯片，成本较高；在为过流检测芯片和比较器提供工作电压、参考电平时，往往设计多组电源电路，电路复杂，成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种过流检测装置，其结构简单，成本低，以解决现有技术中的问题。
本实用新型所采用的技术方案为：这种过流检测装置，包括电源、电流采样电阻、负载和比较器，比较器输出告警电平，其特征在于：设置于浮地的稳压源为比较器提供工作电压，电阻串联支路对所述稳压源的分压为比较器提供参考电平；电流采样电阻和负载对电源的串联分压为比较器提供检测电平；
所述的稳压源与浮地电阻相连，浮地电阻另一端接地；
所述的稳压源为稳压二极管，该稳压二极管两端分别与比较器的相应工作电源端相连；稳压二极管负端与浮地电阻相连，浮地电阻另一端接地，稳压二极管正端与电源相连；
所述的稳压二极管两端并接电容；
所述的比较器的同相端与输出端之间连接电阻，构成滞回比较器；
所述的比较器为轨到轨输入运算放大器；
所述的比较器输出端还连接光耦，通过光耦控制告警信号传输；
所述的光耦输出端连接电阻R7，电阻R7另一端接地，电阻R7两端并接报警器。
本实用新型的有益效果为，在本实用新型中，稳压源为比较器提供工作电压，同时，通过电阻串联对稳压源的分压提供参考电平，避免了现有技术中多组电源电路设计，而且不需要使用专用过流检测芯片，本实用新型结构简单，成本低，而且，采用浮地的稳压源，可通过浮地调节稳压源的基准电压，从而优化参考电平的设计。
通过浮地电阻接地产生浮地，以及采用稳压二极管作为稳压源，这种简单的分立元件的使用，保证了本实用新型的低成本。
稳压二极管两端并接电容，使得本实用新型在上下电时，稳压二极管两侧压差变化缓和，以避免尖峰效应，提高了本实用新型的工作可靠性；比较器的同相端与输出端之间连接电阻，构成滞回比较器，可避免告警电平在某一恒定点的抖动，可消除由于电流瞬间抖动的误告警。
比较器采用轨到轨输入运算放大器，这样，即便对于较大电压的电源，可直接接入比较器，无需降压设计，进一步简化电路，降低成本。
比较器输出端连接光耦，通过光耦产生告警电平，可实现高低压电路隔离，降低电路功耗，提高可靠性。
附图说明
图1为现有技术电路原理示意图；
图2为本实用新型实施例1电路原理示意图；
图3为本实用新型实施例2电路原理示意图；
图4为本实用新型实施例3电路原理示意图；
图5为本实用新型实施例4电路原理示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：
实施例1：
根据图2，本实施例包括电源Vcc、电流采样电阻R9、负载Rf和比较器U1，浮地电阻R6接地，相对接地端的另一端为浮地端，接地的浮地电阻R6构成浮地，即稳压源与浮地电阻R6的浮地端相连，浮地电阻R6另一端接地。
如图2所示，稳压源两端与比较器U1的相应工作电源端相连，为比较器U1提供工作电压，比较器U1采用轨到轨输入运算放大器，高压电源Vcc可直接接入比较器U1。
如图2所示，串联电阻R1、R2对稳压源的分压为比较器U1提供参考电平Ua，电阻R1和电阻R2构成一电阻串联支路，参考电平Ua的值为电阻R1、R2对稳压源的分压值与浮地电阻R6的浮地端电压值之和，电流采样电阻R9和负载Rf对电源Vcc的串联分压为比较器U1提供检测电平Ub。
其基本工作原理如下：电源Vcc通过浮地电阻R6、稳压源输出浮地的稳定电压给比较器U1供电，稳压源的稳定电压经过电阻R1、R2分压给比较器提供参考电平Ua，负载Rf电流的变化导致电流采样电阻R9的压降变化，从而反应检测电平Ub的变化，当负载电流过大，电流采样电阻R9压降增大，检测电平Ub降低，即，Ub小于Ua时，比较器U1输出端翻转，输出过流告警信号，即高电平的告警电平，可产生后续的声、光报警和控制动作等。
实施例2：
根据图3，本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，比较器U1的同相端与输出端之间连接电阻，构成滞回比较器，至于其它部分结构，以及工作原理，与实施例所述相同或相似，此处不再赘述。
实施例3：
根据图4，本实施例与实施例2的区别在于：在本实施例中，稳压源采用稳压二极管D1，该稳压二极管D1两端分别与比较器U1的相应工作电源端相连；稳压二极管D1负端与浮地电阻R6的浮地端相连，稳压二极管D1正端与电源Vcc相连，至于其它部分结构，以及工作原理，与上所述相同或相似，此处不再赘述。
实施例4：
根据图5，本实施例包括电源Vcc、电流采样电阻R9、负载Rf和比较器U1，比较器U1输出告警电平，浮地电阻R6接地，相对接地端的另一端为浮地端，稳压源与浮地端相连，稳压源为稳压二极管D1，稳压二极管D1两端并接电容C1。
如图5所示，稳压二极管D1的正、负两端分别与比较器U1的相应工作电源端V+、V-相连，为比较器U1提供工作电压；稳压二极管D1负端与浮地电阻R6的浮地端相连，稳压二极管D1正端与电源Vcc相连，比较器U1采用轨到轨输入运算放大器，高压电源Vcc直接接入比较器U1工作电源端V+。
如图5所示，比较器U1的反相端2和同相端3分别连接电阻R4、R3，串联电阻R1、R2对稳压源的分压为比较器U1提供参考电平Ua，参考电平Ua的值为电阻R1、R2对稳压源的分压值与浮地电阻R6的浮地端电压值之和，电流采样电阻R9和负载Rf对电源Vcc的串联分压为比较器U1提供检测电平Ub。
如图5所示，比较器U1的同相端3与输出端1之间连接电阻R8，构成滞回比较器，比较器U1的输出端1通过电阻R5与光耦U2相连接，光耦U2连接电池E，光耦U2输出端连接电阻R7，电阻R7另一端接地，电阻R7两端并接报警器A。
其基本工作原理如下：电源Vcc经过浮地电阻R6、稳压二极管D1稳压后给比较器U1供电，稳压二极管D1两端的稳定电压经过电阻R1、R2分压后给比较器U1的同相端3提供比较参考电平Ua，电流采样电阻R9的压降跟随负载Rf电流正比例变化，从而比较器U1反相端的检测电平Ub跟随负载Rf电流反比例变化，即，负载Rf电流超过设定告警电流值后，检测电平Ub低于参考电平Ua，比较器U1输出端1翻转输出过流告警高电平，光耦U2导通，报警器A产生声、光报警等，就这样，通过光耦U2控制告警信号传输。
如图5所示，比较器U1的输出也采用浮地输出方式，即电阻R5、光耦U2、电阻R6为其输出负载，这样可使输出告警电平恒定、电路简单、功耗小。
Claims (8)
1.一种过流检测装置，包括电源(Vcc)、电流采样电阻(R9)、负载(Rf)和比较器(U1)，比较器(U1)输出告警电平，其特征在于：设置于浮地的稳压源为比较器(U1)提供工作电压，电阻串联支路对所述稳压源的分压为比较器(U1)提供参考电平；电流采样电阻(R9)和负载(Rf)对电源(Vcc)的串联分压为比较器(U1)提供检测电平。
2.根据权利要求1所述的过流检测装置，其特征在于：所述的稳压源与浮地电阻(R6)相连，浮地电阻(R6)另一端接地。
3.根据权利要求2所述的过流检测装置，其特征在于：所述的稳压源为稳压二极管(D1)，该稳压二极管(D1)两端分别与比较器(U1)的相应工作电源端相连；稳压二极管(D1)负端与浮地电阻(R6)相连，浮地电阻(R6)另一端接地，稳压二极管(D1)正端与电源(Vcc)相连。
4.根据权利要求3所述的过流检测装置，其特征在于：所述的稳压二极管(D1)两端并接电容(C1)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的过流检测装置，其特征在于：所述的比较器(U1)的同相端与输出端之间连接电阻，构成滞回比较器。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的过流检测装置，其特征在于：所述的比较器(U1)为轨到轨输入运算放大器。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的过流检测装置，其特征在于：所述的比较器(U1)输出端还连接光耦(U2)，通过光耦(U2)控制告警信号传输。
8.根据权利要求7所述的过流检测装置，其特征在于：所述的光耦(U2)输出端连接电阻(R7)，电阻(R7)另一端接地，电阻(R7)两端并接报警器(A)。
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