[發明專利]一種低阻抗限流式抗高壓保護電路

有效

• 申請號: 201410331925.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104078966B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 姚治貢
• 申請（專利權）人: 余姚市勁儀儀表有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 張淑賢

本發明提供一種低阻抗限流式抗高壓保護電路，包括串接在輸入端和輸出端之間的第一開關管和第二開關管；電流檢測反饋電路接在第一開關管和第二開關管之間，用于檢測通過的電流并將電流轉換成電壓信號反饋給限流控制裝置；限流控制裝置與電流檢測反饋電路、第一開關管和第二開關管相連接；第一開關管和第二開關管正常工作時以低阻態將輸入信號傳遞到輸出端；限流控制裝置，用于根據電流檢測反饋電路所反饋的電壓信號輸出控制信號，使第一開關管或第二開關管處于低阻態或恒流高阻態。采用本發明技術方案，正常工作時具有低阻抗特性，誤接高壓時以恒流高阻態進行高壓安全阻斷，從而保護輸出電路不因外界電壓沖擊而損壞。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，具體地說，特別涉及一種流經電流在允許范圍內時呈低阻態，超過范圍后會自動轉入恒流高阻態，對流經電流進行限制并安全阻斷兩端電壓的低阻抗限流式抗高壓保護電路。

背景技術

“工業過程校準器”是一種集輸出與測量多種信號于一體的多用途計量標準儀器，是工業企業的工作標準，發揮著計量溯源的重要作用。由于該產品主要應用于工業現場，故誤接高壓或大電流的可能性極大，而目前市場上最好的校準器其輸出端的耐壓能力僅為36V，一旦誤入高電壓或大電流必然損毀無疑。

圖1是業內用過的輸出端口保護電路：在保證輸出信號噪聲和負載能力的條件下，模擬信號輸出端先串入一個小阻值自恢復保險絲以限制電流，然后再對地加一個TVS管以限制電壓，從而保護輸出電路不因外界電壓沖擊而損壞。但這樣的保護電路因自恢復保險絲的特性存在以下缺點：

1、自恢復保險絲有個最大電流限制，超過會導致自身損傷，因此誤接電壓不能太高，上述電路只能保護±36VDC電壓；

2、由于自恢復保險絲動作時間過長，某些情況下會導致TVS管D1過功率燒毀；

3、自恢復保險絲受沖擊和老化等原因，內阻會逐步變大，造成電路負載能力下降、輸出噪聲增大的問題。

4、保護限制電流偏大，校驗儀輸出電流一般均在30mA以下，因此還另需設計限流保護電路。

發明內容

為了克服上述主要缺點，本發明提供了一種能精確限流、低阻抗、抗高壓的低阻抗限流式抗高壓保護電路。

本發明提供了一種低阻抗限流式抗高壓保護電路，包括串接在輸入端和輸出端之間的第一開關管和第二開關管；

一電流檢測反饋電路串接在所述第一開關管和第二開關管之間，用于檢測通過的電流并將電流轉換成電壓信號反饋給限流控制裝置；

一限流控制裝置與所述電流檢測反饋電路、第一開關管和第二開關管相連接；

所述第一開關管和第二開關管正常工作時以低阻態將輸入信號傳遞到輸出端，一旦輸出端不慎對地短路或誤接高電壓，開關管快速轉為恒流高阻態并將輸入端和輸出端之間的電壓安全阻斷；

所述限流控制裝置，用于根據所述電流檢測反饋電路所反饋的電壓信號控制所述第一開關管或第二開關管處于低阻態或恒流高阻態。

作為優選，所述限流控制裝置將所述第一開關管在輸入正電流超過范圍時將其轉為恒流高阻態；將所述第二開關管在輸入負電流超過范圍時將電路轉為恒流高阻態。

作為優選，所述限流控制裝置將所述開關管在通過電流超過范圍時轉為可變阻狀態，所述開關管轉為恒流高阻態。

作為優選，所述限流控制裝置包括一運放以及為該電路供電的供電電源，該電源相對于輸入電壓浮動；

所述運放的同相輸入端經電阻分壓電路與所述供電電源相連接，調節電阻參數可設定其輸入電壓信號；所述運放的反相輸入端疊加所述電流檢測反饋電路的反饋電壓信號，所述運放根據該反饋電壓信號控制其輸出端輸出所述控制信號。