[發明專利]保護電路

在審

• 申請號: 201610718961.5
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107785866A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 謝興藝
• 申請（專利權）人: 謝興藝
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種保護電路，特別涉及一種可以同時提供過流保護及短路保護的電路。

背景技術

很多負載都分別設計了過流保護電路和短路保護電路，當電流超過負載的額定電流或者負載短路時，電流保護電路或者短路保護電路將會分別使得負載自動斷電，從而得以保護負載。但是，將過流保護電路和短路保護電路分開設計一方面將增大負載的體積，另一方面還增加了負載的設計成本。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種同時具有過流保護和短路保護的電路。

一種保護電路，包括一晶閘管、一三極管以及一第一至第四電阻，所述晶閘管的陽極用于接收一電源，陰極通過所述第一電阻之后用于輸出電壓至一負載，門極通過所述第二電阻與所述電源相連；所述三極管的基極通過所述第三電阻與所述晶閘管的陰極相連，還通過所述第四電阻接地，集電極與所述電源相連，發射極與所述負載相連；所述負載的額定電流值IMax滿足以下關系：

其中VBE(Max)為所述三極管的基極與發射極之間的電壓差的最大值，VOUT為負載的電壓值，R1、R3以及R4分別為第一、第三以及第四電阻的阻值。

一種保護電路，包括一第一三極管、一第二三極管以及一第一至第四電阻，所述第一三極管的集電極用于接收一電源，發射極通過所述第一電阻之后用于輸出電壓至一負載，基極通過所述第二電阻與所述電源相連；所述第二三極管的基極通過所述第三電阻與所述第一三極管的發射極相連，還通過所述第四電阻接地，集電極與所述第一三極管的基極相連，發射極與所述負載相連；所述負載的額定電流值IMax滿足以下關系：

其中VBE(Max)為所述第二三極管的基極與發射極之間的電壓差的最大值，VOUT為負載的電壓值，R1、R3以及R4分別為第一、第三以及第四電阻的阻值。

上述保護電路通過三極管控制晶閘管或另一三極管的導通或者斷開，從而起到過流保護作用；同時還通過將三極管的基極與兩電阻之間的節點相連，使得保護電路在負載沒有短路時所能輸出的最大電流值大于負載斷路時所能輸出的最大電流值，從而起到短路保護作用。

附圖說明

下面結合附圖及較佳實施方式對本發明作進一步詳細描述。

圖1為本發明保護電路的第一較佳實施方式與負載相連的電路圖。

圖2為本發明保護電路的第二較佳實施方式與負載相連的電路圖。

具體實施方式

請參考圖1，本發明保護電路的第一較佳實施方式包括一晶閘管SCR、一三極管Q1及四個電阻R1-R4。所述保護電路同時具有過流保護以及短路保護的功能。

所述晶閘管SCR的陽極作為整個保護電路的輸入端，用于接收電源V的輸入電壓；陰極通過電阻R1連接到負載RL，用于輸出電壓至負載RL；門極通過電阻R2與整個保護電路的輸入端相連。

所述晶閘管SCR的陰極還通過電阻R3與三極管Q1的基極相連，所述三極管Q1的基極還通過電阻R4接地，集電極與整個保護電路的輸入端相連，發射極連接電阻R1與負載RL之間的節點。其中，晶閘管SCR的陰極、電阻R3以及電阻R1的節點為M點，電阻R1、三極管Q1的發射極以及負載RL的節點為N點，N點為整個保護電路的輸出端。

當保護電路正常工作時，晶閘管SCR導通，來自輸入端的電壓通過晶閘管SCR以及電阻R1之后輸出給負載RL，即使得負載RL得以正常工作。

當負載RL的電流增大到超過規定的允許值(即負載RL的額定電流值IMax)時，電阻R1上的電壓差將會使得M點的電壓經過電阻R3和R4分壓之后與N點的電壓差大于0.7V，此時，三極管Q1導通，從而使得晶閘管SCR陽極和陰極之間的電壓差降低到小于晶閘管SCR的維持電壓，此時，所述晶閘管SCR關斷，從而切斷直流電路，電源V不再輸出至負載RL，起到保護后部負載RL的作用。

下面將對保護電路的短路保護原理進行闡述：

假設負載RL的電流為IL，負載RL的電壓為VOUT，則保護電路中M點的電壓為：VM＝ILR1+VOUT；

而三極管Q1的基極電壓為：

三極管Q1的發射極電壓為：VE＝VOUT；

所以三極管Q1的基極與發射極之間的電壓差為：

假設

則VBE＝K(ILR1+VOUT)-VOUT＝KILR1+VOUT(K-1)；

進一步可得：KILR1＝VBE-VOUT(K-1)；