[發明專利]一種并聯采樣過流保護電路

有效

• 申請號: 201210265297.5
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102801294A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 閆軍政;趙鋼;吳維剛;董海建
• 申請（專利權）人: 北京市科通電子繼電器總廠
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及一種過流保護電路，更具體的，涉及一種具有溫度穩定性、低功耗的并聯過流采樣保護電路，其可用于固態繼電器或者固態功率控制器內部，實現輸出端過流保護。

背景技術

通常固態繼電器或者固態功率控制器過流保護電路采用串聯采樣電阻方式進行。這種方式的不足之處在于串聯采樣電阻增加了功耗，控制電流越大其功耗越大，導致器件正常工作時溫升增大，對器件可靠性產生一定影響。因此，現有技術中研制出多種過流采樣電路，用于器件的過流保護。

目前已得到應用的過流采樣電路中，有些采用串聯采樣電阻方式(如康銅絲、錳銅絲)，有些采用功率貼片電阻，有些采用具有過流采樣功能的智能MOSFET器件，有些采用熱敏器件通過溫度采樣，可起到較好的作用，但仍然存在一定的缺陷，主要表現在：

1.串聯采樣方式額外增加功耗，從而增加了器件的溫升，在應用中對散熱要求更高，產品一致性受工藝影響較大，不利于批量生產；

2.智能MOSFET受器件限制，應用范圍較窄，難以適應不同電壓、不同電流的靈活應用，保護點的調整受到制約；

3.熱敏器件采樣方式屬于間接采樣，反應速度較慢，受工藝影響其一致性較差，過流保護準確度較低。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提出一種具有溫度穩定性、低功耗的過流采樣保護電路，該電路采用并聯采樣電阻方式，僅僅由普通開關管、熱敏電阻、電阻和運算放大器構成，具有低功耗、過流保護點一致性好、易批量生產等優點。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種并聯采樣過流保護電路，用于固態繼電器或者固態功率控制器內部，其特征在于，包括：

參考輸入端為溫漂抑制電路的輸入端，所述溫漂抑制電路的輸出端分別與并聯采樣電路的輸入端和輸出功率組件的輸入端連接，所述并聯采樣電路和所述輸出功率組件與第一輸出端、第二輸出端并聯；

其中，并聯采樣電路，通過串聯電阻降低所述并聯采樣電路的通路電流，實現低功耗；溫漂抑制電路，通過熱敏電阻和電阻的分壓形成比例關系，利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性，抑制溫度變化對所述并聯采樣過流保護電路的影響；輸出功率組件，由N個開關管并聯組成；

進一步的，所述并聯采樣電路，包括：

第一開關管、第二熱敏電阻和第二電阻，所述第一開關管第二端與所述第一輸出端連接，所述第一開關管第三端與所述第二熱敏電阻第一端連接，所述第二熱敏電阻第二端與所述第二電阻第一端連接，所述第二電阻第二端與所述第二輸出端連接。

進一步的，所述溫漂抑制電路，包括：

第一電阻、第一熱敏電阻、第二電阻、第二熱敏電阻和運算放大器，所述第一電阻第一端與所述參考輸入端連接，所述第一電阻第二端與所述第一熱敏電阻第一端連接并與所述運算放大器第一輸入端連接，所述運算放大器所述第一輸入端電壓為基準電壓，所述第一熱敏電阻第二端與所述第二輸出端連接，所述第二電阻第一端與所述運算放大器第二輸入端連接，所述運算放大器所述第二輸入端電壓為采樣電壓，所述運算放大器輸出端為所述溫漂抑制電路的輸出端，與所述第一開關管第一端連接，所述第一開關管第一端為所述并聯采樣電路的輸入端；

進一步的，所述輸出功率組件由N個第二開關管組成，N為1-N的自然數，N個所述第二開關管與所述第一輸出端和所述第二輸出端形成并聯關系，所述運算放大器輸出端與N個所述第二開關管第一端連接，所述第二開關第一端為所述輸出功率組件的輸入端；

進一步的，所述第一開關管為N型MOS管或者P型MOS管時，所述第一開關管的第一端、第二端、第三端為柵極、漏極、源極；

進一步的，所述第一開關管為N型MOS管時，N個所述第二開關管或者為N型MOS管，或者為NPN型三極管；所述第一開關管為P型MOS管時，N個所述第二開關管或者為P型MOS管；

當N個所述第二開關管為三極管時，所述第二開關管的第一端、第二端、第三端為基極、集電極、發射極，當所N個所述第二開關管為MOS管時，所述第二開關管的第一端、第二端、第三端為柵極、漏極、源極；

進一步的，所述第一熱敏電阻和第二熱敏電阻為正溫度系數熱敏電阻；

進一步的，所述運算放大器可以用比較器代替。

本發明采用的并聯過流保護電路與傳統過流采樣電路相比，具有如下特點：