TWI692915B - 短路保護裝置及方法 - Google Patents

短路保護裝置及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI692915B
TWI692915B TW107113246A TW107113246A TWI692915B TW I692915 B TWI692915 B TW I692915B TW 107113246 A TW107113246 A TW 107113246A TW 107113246 A TW107113246 A TW 107113246A TW I692915 B TWI692915 B TW I692915B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
output
control
timing
current
Prior art date
Application number
TW107113246A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201929363A (zh
Inventor
宋征華
熊險峰
林吉勇
Original Assignee
大陸商合肥杰發科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商合肥杰發科技有限公司 filed Critical 大陸商合肥杰發科技有限公司
Publication of TW201929363A publication Critical patent/TW201929363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI692915B publication Critical patent/TWI692915B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
    • H03F1/523—Circuit arrangements for protecting such amplifiers for amplifiers using field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/06—Details with automatic reconnection
    • H02H3/066—Reconnection being a consequence of eliminating the fault which caused disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2173—Class D power amplifiers; Switching amplifiers of the bridge type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/504—Indexing scheme relating to amplifiers the supply voltage or current being continuously controlled by a controlling signal, e.g. the controlling signal of a transistor implemented as variable resistor in a supply path for, an IC-block showed amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本發明公開一種短路保護裝置及方法。短路保護裝置包括電流檢 測電路在檢測電流大於預設電流時輸出檢測訊號；控制電路輸出第一及第二控制訊號；閾值調節電路輸出第一及第二閾值電壓給控制電路以控制輸出電路，第一閾值電壓控制輸出電路工作在第一電壓閾值模式且計時電路開始第一計時，在第一計時時間達到第一預設值之前接收到檢測訊號時重新第一計時；在第一計時時間達到第一預設值時，輸出電路工作在第二電壓閾值模式。

Description

短路保護裝置及方法
本發明係關於保護裝置，特別是係關於一種短路保護裝置及方法。
習知功放的短路保護裝置有一次保護裝置及迴圈保護裝置，其中一次保護裝置在檢測到功放短路後關斷功放，功放不再工作，迴圈保護裝置在功放短路後持續檢測輸出電流，並根據檢測結果對功放進行不斷的關斷或開啟。因為功放短路分為瞬間短路及持續性短路，目前的一次保護裝置無論在瞬間短路或持續性短路時皆會使功放關閉，之後需要人工重新開機後才可以使功放恢復正常工作，而目前的迴圈保護裝置在瞬間短路時使功放關閉，當短路狀態消除後可以自動使功放恢復正常工作，但在持續性短路時，功放會不斷的進行關斷然後開啟的迴圈動作，使得功放不斷的受到大電流的衝擊，增加了損壞的風險。
本發明主要解決的技術問題是提供一種短路保護裝置及方法，以在瞬間短路時能自動恢復正常工作，在持續短路時避免大電流對輸出電路的衝擊，並在短路消除後能自動恢復正常工作。
為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是：提供 一種短路保護裝置，包括：電流檢測電路，連接輸出電路，用於檢測該輸出電路的輸出電流並在該輸出電流大於預設電流時輸出檢測訊號；控制電路，連接該電流檢測電路，用於接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號；閾值調節電路，連接該控制電路，用於輸出第一閾值電壓及第二閾值電壓給該控制電路來控制該輸出電路；及計時電路，連接該控制電路；當該控制電路輸出第一控制訊號時，該閾值調節電路輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式，該計時電路開始第一計時；若該控制電路在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號，則該計時電路重新開始第一計時；若該計時電路的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路輸出第二控制訊號使該閾值調節電路輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式；其中，該第一閾值電壓小於該第二閾值電壓；該輸出電路在進入第一電壓閾值模式工作時的該預設電流值小於進入之前的預設電流值。
為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是：提供一種短路保護方法，包括：透過電流檢測電路檢測該輸出電路的輸出電流；判斷該輸出電流是否大於預設電流；在該輸出電流大於預設電流時輸出檢測訊號；透過控制電路接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號；透過閾值調節電路接收第一控制訊號並輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式，該計時電路開始第一計時；判斷該控制電路在該第一計時時間內是否接收到該檢測訊號；若該控制電路在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號，則該計時電路重新開始第一計時； 若該計時電路的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路輸出第二控制訊號使該閾值調節電路輸出小於該第一閾值電壓的第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式。
本發明的有益效果是：區別於習知技術的情況，本發明該短路保護裝置及方法透過電流檢測電路偵測輸出電路的電流是否大於預設電流，並在檢測到的電流大於預設電流時透過控制電路輸出第一及第二控制訊號，並透過閾值調節電路在接收到第一及第二控制訊號時輸出第一及第二閾值電壓，以使輸出電路工作在第一電壓閾值模式或者第二電壓閾值模式，以此避免大電流對輸出電路的衝擊，並在短路消除後能自動恢復正常工作。
1:短路保護裝置
10:閾值調節電路
20:電流檢測電路
30:控制電路
40:計時電路
100:輸出電路
200:恢復電路
U1:比較器
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8:步驟
D1:第一電源
D2:第二電源
R1:第一電阻
R2:第二電阻
T1:第一電晶體
T2:第二電晶體
T3:可控開關
Y1:揚聲器
包括附圖以提供對於本發明的進一步理解，且附圖併入本說明書中並且構成本說明書的一部份。附圖說明本發明之示範性實施例。在諸圖中：圖1是本發明短路保護裝置的方框示意圖；圖2是本發明短路保護裝置的電路示意圖；圖3是本發明短路保護方法的流程示意圖。
請參考圖1，是本發明短路保護裝置的方框示意圖。該短路保護裝置1包括電流檢測電路20，連接輸出電路100，用於檢測該輸出電路100的輸出電流並在該輸出電流大於預設電流時輸出檢測訊號，此時該輸出電路100處於短路狀態，將第二短路保護標誌flag WS_HT設置為高；控制電路30，連接該電流檢測電路20，用於接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號； 閾值調節電路10，連接該控制電路30，用於輸出第一閾值電壓及第二閾值電壓給該控制電路30以使其控制該輸出電路100；計時電路40，連接該控制電路30；當該控制電路30輸出第一控制訊號時，該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式(低閾值模式)，該計時電路40開始第一計時；若該控制電路30在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號(即在低閾值模式下，該輸出電路100的輸出電流大於低閾值預設電流，該輸出電路100處於短路狀態，此時將第一保護短路標誌flag WS_LT設置為高)，則該計時電路40重新開始第一計時；若該計時電路40的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路30輸出第二控制訊號使該閾值調節電路10輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式(正常工作模式)。
其中，該第一閾值電壓定義為低閾值工作電壓，該第二閾值電壓定義為正常工作電壓，該第一閾值電壓小於該第二閾值電壓；該輸出電路100在進入第一電壓閾值模式工作時的該預設電流值(低閾值預設電流)小於進入之前的預設電流值(正常預設電流)。
其中，在該輸出電路進入第一電壓閾值模式之前，進一步包括：在該電流檢測電路20偵測到該輸出電路100的輸出電流不大於預設電流時，該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式，在該電流檢測電路20偵測到該輸出電路100的輸出電流大於預設電流時，該控制電路30控制該輸出電路100關閉。
具體地，在該控制電路控制該輸出電路關閉之後，進一步包括：透過恢復電路200控制該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式，該計時電路40開始第二計時；若在該第二計時時間到達第二預設時間前未接收到該檢測訊號，該控制電路30控制該閾值調節電路10輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路100 工作在第二電壓閾值模式；若在該第二計時時間到達第二預設時間前，若該控制電路30再次接收到該檢測訊號，控制該輸出電路100在第二電壓閾值模式與關閉之間切換，並繼續計時；當該第二計時時間到達第二預設時間時，該控制電路30控制該閾值調節電路輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式。
其中，該閾值調節電路10包括第一電源D1與第二電源D2，在該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓時，該第一電源D1關閉，且該第二電源D2工作；在該閾值調節電路10輸出第二閾值電壓時，該第一電源D1開啟，使該第一電源D1與該第二電源D2均工作。
在本實施例中，該輸出電路100為音訊功率放大器電路，該恢復電路200為播放源電路。該第一預設時間為200毫秒，該第二預設時間為800微秒。
在該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式時，若該控制電路30接收到檢測訊號後將第一短路保護標誌flat WS_LT設置為高；在該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式時，若該控制電路30接收到檢測訊號後將第二短路保護標誌flag WS_HT設置為高；該第一及第二短路保護標誌flat WS_LT、flag WS_HT可以存儲在上位機(如單片機、電腦等)中，以對該輸出電路100進行控制及對短路狀態進行指示。其中，該輸出電路100在第二電壓閾值模式下(即正常工作模式下)只要觸發短路保護裝置，就會將第二短路保護標誌Flag WS_HT置為高，在第一電壓閾值模式下(即低閾值模式下)只要觸發短路保護裝置，就會將第一短路保護標誌Flag WS_LT置為高。該第一及第二短路保護標誌Flag WS_LT及Flag WS_HT可根據需求供 上位系統(如存在)使用，透過軟體執行諸如切斷輸出電路100的電源、關閉該輸出電路100的輸入之類的動作。該第一及第二短路保護標誌Flag WS_HT和WS_LT皆可以存儲在上位系統(如存在)中，供檢修時讀出來判斷輸出電路100是否觸發過短路以及短路時間長短(透過兩次短路保護標誌之間的時長來判斷短路時間長短)。
請參閱圖2，是本發明短路保護裝置的電路示意圖。具體地，該輸出電路100包括第一電晶體T1及第二電晶體T2，該電流檢測電路20包括第一電阻R1，該控制電路30包括比較器U1，該閾值調節電路10包括第一電源D1、第二電源D2、可控開關T3及第二電阻R2，該第一電晶體T1的汲極與該第二電晶體T2的汲極相連並連接揚聲器Y1，該第一電晶體T1的源極經該第一電阻R1接地，該第一電晶體T1的源極連接該比較器U1的反向輸入端，該第一電晶體T1的閘極連接該比較器U1的輸出端，該比較器U1的正向輸入端經該第二電源D2連接該第二電晶體T2的源極，該第二電晶體T2的閘極連接該短路保護裝置1，該比較器U1的正向輸入端還經該第一電源D1連接可控開關T3的第一端，該可控開關T3的控制端連接該計時電路40，該可控開關T3的第二端連接該第一電源D1及該第二電晶體T2的源極，該比較器U1的正向輸入端還透過該第二電阻R2接地。
在本實施例中，該第一電晶體T1為N型場效應電晶體，該第二電晶體T2為P型場效應電晶體，該可控開關T3為P型場效應電晶體，該可控開關T3的控制端、第一端及第二端分別對應該P型場效應管的閘極、汲極及源極。
在本實施例中，從圖2中可以看出是揚聲器Y1一端的保護電 路。揚聲器Y1另一端的保護電路未示出。其中，第一及第二電晶體T1、T2一起構成功放輸出，可以推出或吸入大電流來驅動揚聲器Y1。圖2中電路部分為第一電晶體T1的短路保護裝置，第二電晶體T2的短路保護裝置在圖2中未示出。
第一電阻R1為第一電晶體T1的電流偵測電阻，用以將流過第一電晶體T1的電流轉換為電壓，比較器U1為過流保護比較器，其正向輸入端的電壓為第二電源D2輸出電流給第二電阻R2以在第二電阻R2上產生的電壓，比較器U1的反向輸入端的電壓為第一電晶體T1上電流流過第一電阻R1產生的壓降。
第一電晶體T1在正常工作時(即第一電阻R1上流過的電流小於正常預設電流)，計時電路40輸出低電平訊號以控制可控開關T3導通，第一電源D1開啟，則流過第二電阻R2的電流為第一電源D1與第二電源D2輸出的電流之和，比較器U1的正向輸入端的電壓高於比較器的反向輸入端的電壓，比較器U1輸出高電平訊號以控制電晶體T1導通，第一電晶體T1正常工作並流過電流；當第一電阻R1上流過的電流變大(如大於正常預設電流)時，即檢測電路20輸出檢測訊號給控制電路30，比較器U1的反向輸入端的電壓將會高於正向輸入端的電壓，則比較器U1輸出低電平訊號以控制第一電晶體T1截止，第一電晶體T1不會流過電流，同時計時電路40開始第二計時，該第二計時時間以微秒進行累計。在第一電晶體T1截止一定時間(如250微秒)，且該時間小於第二預設時間(如800微秒)後，計時電路40輸出第一計時訊號給恢復電路200，以使其控制第一電晶體T1再次導通，第一電晶體T1工作並流過電流，若此時第一電阻R1上流過的電流如果變小(如 小於正常預設電流)時，則第一電晶體T1處於瞬間短路狀態，在恢復電路200控制其導通後恢復正常工作；若此時第一電阻R1上流過的電流依然較大(如大於正常預設電流)時，則比較器U1輸出如低電平訊號以控制第一電晶體T1再次截止，第一電晶體T1不會流過電流，如此第一電晶體T1不斷導通或截止(即電晶體處於持續短路狀態)。直至計時電路40的第二計時時間達到第二預設時間(如800微秒)時，則計時電路40輸出第二計時訊號(如高電平訊號)以控制可控開關T3截止，此時該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓(即第二電源D2的輸出電壓)，此時第一電源D1關閉，第一電晶體T1工作在低閾值模式，同時計時電路40開始第一計時，該第一計時時間以毫秒進行累計。
第一電晶體T1工作在低閾值模式(即第二電源端D2的輸出電壓)時，因為第一電源D1關閉，因此流過第二電阻R2的電流減小，比較器U1的正向輸入端的電壓亦隨之降低，但此時比較器U1的正向輸入端的電壓依然高於反向輸入端的電壓，因此比較器U1依然輸出高電平訊號給第一電晶體T1，以控制其導通，因為此時第一電晶體T1工作在低閾值模式下，因此此時流過第一電晶體T1的電流處於安全工作範圍，不會對電晶體的安全、壽命及可靠性造成影響。此時當第一電阻R1上流過的電流較大(如大於低閾值預設電流)時，比較器U1的反向輸入端的電壓將會高於正向輸入端的電壓，則比較器U1輸出第一控制訊號(如低電平訊號)以控制第一電晶體T1截止，第一電晶體T1不會流過電流。在第一電晶體T1截止一定時間(如250微秒)後，恢復電路200控制第一電晶體T1再次導通，第一電晶體T1工作並流過電流，若此時第一電阻R1上流過的電流依然較大(如大於低 閾值預設電流)時，則比較器U1輸出低電平訊號以控制第一電晶體T1再次截止，第一電晶體T1不會流過電流，如此第一電晶體T1在低閾值模式下不斷導通或截止(在低閾值模式下，不會有大電流衝擊第一電晶體T1)。當控制電路30在第二預設時間內接收到檢測訊號(即電流檢測電路20偵測到輸出電路10的輸出電流大於低閾值預設電流)時，該控制電路30控制該計時電路40重新開始第二計時，並以此不斷迴圈，直到在該第二計時時間達到該第二預設時間，該控制電路30在第二預設時間內沒有接收到檢測訊號(即電流檢測電路20偵測到輸出電路10的輸出電流沒有大於低閾值預設電流)時，則計時電路40輸出第三計時訊號(如低電平訊號)以控制可控開關T3導通，則該閾值調節電路10接收第二控制訊號並輸出第二閾值電壓(即第一電源D1的輸出電壓與第二電源D2的輸出電壓之和)，流過第二電阻R2的電流為第一電源D1與第二電源D2輸出的電流之和，比較器U1的正向輸入端的電壓高於比較器的反向輸入端的電壓，比較器U1輸出高電平訊號以控制第一電晶體T1導通，第一電晶體T1正常工作並流過電流，此時第一電晶體T1恢復正常工作(即第一電晶體T1工作在第二電壓閾值模式)。第二電晶體T2的工作原理與第一電晶體T1的工作原理相同，在此不再贅述。
在第一電晶體T1恢復正常工作後，由於此時沒有短路，第一及第二電晶體T1、T2恢復到正常工作模式狀態是安全的，可以繼續播放音樂。在一種常見的情況下，車載功放正負端的輸出線被誤接在了一起，功放將永久的處於輸出端短路狀態，在本發明中，因為功放持續短路後會始終在低閾值模式下迴圈，功放安全可以保證，並等待檢修時排查誤接，該種情況下如果採用傳統的迴圈保護結構，功放在持續不斷的大電流衝擊 下，有可能會出現保護失效導致功放短路燒毀，嚴重時會導致整車起火。
請參閱圖3，是本發明短路保護方法的流程示意圖。該方法包括如下步驟：步驟S1：透過電流檢測電路20檢測該輸出電路100的輸出電流；步驟S2：判斷該輸出電流是否大於預設電流；步驟S3：在該輸出電流大於該預設電流時輸出檢測訊號；步驟S4：透過控制電路30接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號；步驟S5：透過閾值調節電路10接收第一控制訊號並輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式，該計時電路40開始第一計時；步驟S6：判斷該控制電路30在該第一計時時間內是否接收到該檢測訊號；步驟S7：若該控制電路30在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號，則該計時電路40重新開始第一計時；步驟S8：若該計時電路40的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路30輸出第二控制訊號使該閾值調節電路輸出小於該第一閾值電壓的第二閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式。
其中，在該輸出電路進入第一電壓閾值模式之前，進一步包括：判斷該電流檢測電路20偵測到的該輸出電路100的輸出電流是否大於該預設電流；在該電流檢測電路20偵測到該輸出電路100的輸出電流不大於預設電流時，該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式；在該電流檢測電路20偵測到該輸出電路100的輸出電流大於預設電流時，該控制電路30控制該輸出電路100關閉。
具體地，在該控制電路30控制該輸出電路100關閉之後，進一步包括： 透過恢復電路200控制該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式，該計時電路40開始第二計時；若在該第二計時時間到達第二預設時間之前未接收到該檢測訊號，該控制電路30控制該閾值調節電路10輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第二電壓閾值模式；若在該第二計時時間到達第二預設時間前，若該控制電路30再次接收到該檢測訊號，控制該輸出電路100在第二電壓閾值模式與關閉之間切換，並繼續計時；當該第二計時時間到達第二預設時間時，該控制電路30控制該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式。
例如，在該第二計時時間到達第二預設時間前，若該控制電路30再次接收到該檢測訊號，控制該輸出電路100關閉；然後再次釋放，即進入第二電壓閾值模式；如果控制電路30再次接收到檢測訊號，則再次控制輸出電路100關閉，然後釋放；如此往復，直至該第二計時時間達到第二預設時間，該控制電路30控制該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路100工作在第一電壓閾值模式。
其中，在步驟S2與S3之間還包括步驟：在該輸出電流不大於該預設電流時，返回步驟S2。
其中，該閾值調節電路10輸出第一閾值電壓時，第一電源D1關閉，且第二電源D2工作。
其中，該閾值調節電路10輸出第二閾值電壓時，第一電源D1開啟，使該第一電源D1與第二電源D2均工作。
在本實施例中，該第一預設時間為200毫秒，該第二預設時 間為800微秒。其中，該第二預設時間的800毫秒可以使得電晶體導通或截止迴圈進行三次。
該短路保護裝置及方法透過電流檢測電路偵測輸出電路的電流是否大於預設電流，並在檢測到的電流大於預設電流時透過控制電路控制輸出電路關閉，並在第二計時時間小於第二預設時間時使得輸出電路進行開啟與關閉迴圈以此在誤觸發引起的瞬間短路後能自動恢復正常工作，並在閾值調節電路輸出第一閾值電壓時使輸出電路工作在低閾值模式同時開始第一計時，並在控制電路在第一預設時間內接收到檢測訊號時，計時電路重新開始第一計時以此迴圈，在第一計時時間達到第一預設時間時，閾值調節電路輸出第二閾值電壓以使輸出電路工作在第二電壓閾值模式，以在持續短路時避免大電流對輸出電路的衝擊，並在短路消除後能自動恢復正常工作。
以上，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
1‧‧‧短路保護裝置
10‧‧‧閾值調節電路
20‧‧‧電流檢測電路
30‧‧‧控制電路
40‧‧‧計時電路
100‧‧‧輸出電路
200‧‧‧恢復電路

Claims (10)

  1. 一種短路保護裝置，其中，該短路保護裝置包括：電流檢測電路，連接輸出電路，用於檢測該輸出電路的輸出電流並在該輸出電流大於預設電流時輸出檢測訊號；控制電路，連接該電流檢測電路，用於接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號；閾值調節電路，連接該控制電路，用於輸出第一閾值電壓及第二閾值電壓給該控制電路來控制該輸出電路；及計時電路，連接該控制電路；當該控制電路輸出第一控制訊號時，該閾值調節電路輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式，該計時電路開始第一計時；若該控制電路在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號，則該計時電路重新開始第一計時；若該計時電路的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路輸出第二控制訊號使該閾值調節電路輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式；其中，該第一閾值電壓小於該第二閾值電壓；該輸出電路在進入第一電壓閾值模式工作時的該預設電流值小於進入之前的預設電流值。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的短路保護裝置，其中，在該輸出電路進入第一電壓閾值模式之前，進一步包括：在該電流檢測電路偵測到該輸出電路的輸出電流不大於預設電流時，該輸出電路工作在第二電壓閾值模式，在該電流檢測電路偵測到該輸出電路的輸出電流大於預設電流時，該控制電路控制該輸出電路關閉。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的短路保護裝置，其中，在該控制電路控制該輸出電路關閉之後，進一步包括：透過恢復電路控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式，該計時電路開始第二計時；若在該第二計時時間到達第二預設時間前未接收到該檢測訊號，該控制電路控制該閾值調節電路輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第 二電壓閾值模式；若在該第二計時時間到達第二預設時間前，若該控制電路再次接收到該檢測訊號，控制該輸出電路在第二電壓閾值模式與關閉之間切換，並繼續計時；當該第二計時時間到達第二預設時間時，該控制電路控制該閾值調節電路輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的短路保護裝置，其中，該閾值調節電路包括第一電源與第二電源，在該閾值調節電路輸出第一閾值電壓時，該第一電源關閉，且該第二電源工作；在該閾值調節電路輸出第二閾值電壓時，該第一電源與該第二電源均工作。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的短路保護裝置，其中，在該輸出電路工作在第一電壓閾值模式時，若該控制電路接收到檢測訊號後將第一短路保護標誌設置為高；在該輸出電路工作在第二電壓閾值模式時，若該控制電路接收到檢測訊號後將第二短路保護標誌設置為高；該第一及第二短路保護標誌存儲在上位機中，以對該輸出電路進行控制及對短路狀態進行指示。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的短路保護裝置，其中，該輸出電路包括第一電晶體及第二電晶體，該電流檢測電路包括第一電阻，該控制電路包括比較器，該閾值調節電路包括第一電源、第二電源、可控開關及第二電阻，該第一電晶體的汲極與該第二電晶體的汲極相連並連接揚聲器，該第一電晶體的源極經該第一電阻接地，該第一電晶體的源極連接該比較器的反向輸入端，該第一電晶體的閘極連接該比較器的輸出端，該比較器的正向輸入端經該第二電源連接該第二電晶體的源極，該第二電晶體的閘極連接該短路保護裝置，該比較器的正向輸入端還經該第一電源連接可控開關的第一端，該可控開關的控制端連接該計時電路，該可控開關的第二端連接該第一電源及該第二電晶體的源極，該比較器的正向輸入端還透過該第二電阻接地。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的短路保護裝置，其中，該第一電晶體為N型場效應電晶體，該第二電晶體為P型場效應電晶體，該可控開關為P型場效應電晶體，該可控開關的控制端、第一端及第二端分別對應該P型場效應管的閘極、汲極及源極。
  8. 一種短路保護方法，其中，該方法包括：透過電流檢測電路檢測該輸出電路的輸出電流；判斷該輸出電流是否大於預設電流；在該輸出電流大於該預設電流時輸出檢測訊號；透過控制電路接收該檢測訊號並根據該檢測訊號輸出第一控制訊號及第二控制訊號；透過閾值調節電路接收第一控制訊號並輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式，該計時電路開始第一計時；判斷該控制電路在該第一計時時間內是否接收到該檢測訊號；若該控制電路在該第一計時時間達到第一預設值之前接收到該檢測訊號，則該計時電路重新開始第一計時；若該計時電路的第一計時時間達到第一預設值，該控制電路輸出第二控制訊號使該閾值調節電路輸出小於該第一閾值電壓的第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的短路保護方法，其中，在該輸出電路進入第一電壓閾值模式之前，進一步包括：判斷該電流檢測電路偵測到的該輸出電路的輸出電流是否大於該預設電流；在該電流檢測電路偵測到該輸出電路的輸出電流不大於預設電流時，該輸出電路工作在第二電壓閾值模式；在該電流檢測電路偵測到該輸出電路的輸出電流大於預設電流時，該控制電路控制該輸出電路關閉。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的短路保護方法，其中，在該控制電路控制該輸出電路關閉之後，進一步包括：透過恢復電路控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式，該計時電路開始第二計時；若在該第二計時時間到達第二預設時間之前未接收到該檢測訊號，該控制電路控制該閾值調節電路輸出第二閾值電壓以控制該輸出電路工作在第二電壓閾值模式；若在該第二計時時間到達第二預設時間之前，若該控制電路再次接收到該檢測訊號，控制該輸出電路在第二電壓閾值模式與關閉之間切換，並 繼續計時；當該第二計時時間到達第二預設時間時，該控制電路控制該閾值調節電路輸出第一閾值電壓以控制該輸出電路工作在第一電壓閾值模式。
TW107113246A 2017-12-22 2018-04-18 短路保護裝置及方法 TWI692915B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??201711416503.7 2017-12-22
CN201711416503.7 2017-12-22
CN201711416503.7A CN109962451B (zh) 2017-12-22 2017-12-22 短路保护装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201929363A TW201929363A (zh) 2019-07-16
TWI692915B true TWI692915B (zh) 2020-05-01

Family

ID=66951573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107113246A TWI692915B (zh) 2017-12-22 2018-04-18 短路保護裝置及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10554184B2 (zh)
CN (1) CN109962451B (zh)
TW (1) TWI692915B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110783884B (zh) * 2019-10-17 2022-06-14 安徽省航嘉智源科技有限公司 一种短路自恢复方法及***
CN111211614A (zh) * 2020-03-18 2020-05-29 浩云科技股份有限公司 一种双备份电源切换***和方法
CA3111817C (en) 2020-08-20 2022-08-30 Shenzhen Carku Technology Co., Limited Ignition overcurrent protection device, starting power equipment and ignition overcurrent protection method
CN114498567A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 圣邦微电子（北京）股份有限公司 电池保护芯片、其短路重试保护控制电路和方法
TWI813055B (zh) * 2021-11-08 2023-08-21 啓碁科技股份有限公司 短路保護電路、電子裝置及其操作方法
CN116742571B (zh) * 2023-08-16 2023-11-21 厦门拓宝科技有限公司 一种自调节过流保护电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771357A (en) * 1986-07-23 1988-09-13 Motorola, Inc. Power driver having short circuit protection
TWI397245B (zh) * 2010-03-22 2013-05-21
CN103746342A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 成都芯源***有限公司 升压变换器以及用于升压变换器的控制器及短路保护方法
CN203675408U (zh) * 2014-01-30 2014-06-25 杰华特微电子（杭州）有限公司 一种用于led照明器的短路保护电路
CN205490119U (zh) * 2016-01-30 2016-08-17 深圳南云微电子有限公司 输出短路保护电路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7463469B2 (en) * 2006-02-02 2008-12-09 Texas Instruments Incorporated System and method for current overload response with class D topology
CN104218531A (zh) * 2014-09-04 2014-12-17 国家电网公司 短路保护电路及其短路保护方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771357A (en) * 1986-07-23 1988-09-13 Motorola, Inc. Power driver having short circuit protection
TWI397245B (zh) * 2010-03-22 2013-05-21
CN103746342A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 成都芯源***有限公司 升压变换器以及用于升压变换器的控制器及短路保护方法
CN203675408U (zh) * 2014-01-30 2014-06-25 杰华特微电子（杭州）有限公司 一种用于led照明器的短路保护电路
CN205490119U (zh) * 2016-01-30 2016-08-17 深圳南云微电子有限公司 输出短路保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
TW201929363A (zh) 2019-07-16
CN109962451A (zh) 2019-07-02
US20190199296A1 (en) 2019-06-27
CN109962451B (zh) 2021-04-20
US10554184B2 (en) 2020-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI692915B (zh) 短路保護裝置及方法
TWI694654B (zh) 短路保護裝置
US10038436B2 (en) Masking vd to vref after miller plateau and gate charge
JP4180597B2 (ja) 給電回路の異常検出装置
JP4532444B2 (ja) ファンの電源監視装置
TWI484710B (zh) 電子保險絲裝置及其操作方法
US10177558B1 (en) Overvoltage protection method and buck switching regulator having overvoltage protection function and control circuit thereof
WO2017215335A1 (zh) Igbt短路保护电路及方法、igbt驱动器以及igbt电路
US20190305737A1 (en) Audio amplifier, audio output device including the same, and electronic apparatus
RU2008145901A (ru) Предохранительное устройство для полупроводникового выключателя
WO2022188822A1 (zh) 激光传感器控制电路、方法和电子设备
US9006979B2 (en) Protection circuit with low energy-consumption and driving circuit thereof
JP4948846B2 (ja) 突入電流抑制回路を備えた電源装置
JP2001265452A (ja) 線路異常監視装置
JP6414440B2 (ja) スイッチング素子の駆動装置
WO2015143716A1 (zh) 信息转换器的供电电路、***及供电方法
KR101025535B1 (ko) 단락보호회로를 구비한 스위치 제어 회로
JP2000308253A (ja) 電源供給制御装置および電源供給制御方法
US7898784B2 (en) Protection circuit with variable current level limits
WO2015037441A1 (ja) 制御システム
JP3742548B2 (ja) ヘッドランプ負荷ラインのショート検出装置
KR101497707B1 (ko) 영상표시기기의 과전류 방지 제어 장치 및 방법
JP2022183823A5 (zh)
JP2015102447A (ja) 判定装置、判定方法及びプログラム
JP2002134317A (ja) ソレノイド焼損防止装置