[發(fā)明專利]一種直流保護(hù)電路及其保護(hù)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710502592.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107196269A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李素平;錢力;李會炯
• 申請（專利權(quán)）人: 巢湖學(xué)院
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087;H02H3/02;H03K17/284
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 王麗麗,金凱

1.一種直流保護(hù)電路，其特征在于：包括電路監(jiān)控系統(tǒng)及開關(guān)電路，所述電路監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊、延時電路及向監(jiān)控模塊提供工作電源的電源電路，所述開關(guān)電路包括負(fù)載及與負(fù)載相連用于保護(hù)負(fù)載在短路或過載狀態(tài)下不被損壞的開關(guān)管，所述開關(guān)管的漏極與監(jiān)控模塊的輸入端相連，所述延時電路的輸入端與監(jiān)控模塊的輸出端相連，其輸出端與開關(guān)管的柵極相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述電路監(jiān)控系統(tǒng)還包括故障顯示電路，所述故障顯示電路的輸入端與監(jiān)控模塊的輸出端相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述開關(guān)管包括MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，所述MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極均與延時電路的輸出端相連，MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的漏極均與監(jiān)控模塊相連，MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的源極接地、并經(jīng)電源DC與負(fù)載的輸入端相連，MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極分別經(jīng)電容C4、C5、C6、C7接地。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述監(jiān)控模塊包括雙運(yùn)算放大器U1及二極管D5、D6、D7、D8，所述運(yùn)算放大器U1包括比較器一和比較器二，比較器一的反相輸入端經(jīng)串聯(lián)的電阻R13、R18與開關(guān)管的漏極相連，比較器二的反向輸入端經(jīng)串聯(lián)的電阻R14、R15與開關(guān)管的漏極相連，所述二極管D5的陽極與比較器二的反相輸入端連接，并經(jīng)電容C12與電阻R19并聯(lián)后與二極管D6的陰極對接，二極管D5的陰極與二極管D6的陽極連接，二極管D6的陰極接地，比較器一及比較器二的輸出端與延時電路連接；所述比較器一的反相輸入端與二極管D7的陽極連接，并經(jīng)電容C13與電阻R20并聯(lián)后與二極管D8的陰極相連，二極管D7的陰極與二極管D8的陽極對接，二極管D8的陰極接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述延時電路包括過載故障延時電路和短路故障延時電路，所述過載故障延伸電路包括二極管D3，所述二極管D3的陽極依次經(jīng)電阻R6與電容C8串聯(lián)后接地，電阻R6與電容C8之間的節(jié)點(diǎn)經(jīng)電阻R7與開關(guān)管的柵極連接，二極管D3的陰極經(jīng)電阻R3與開關(guān)管的柵極連接；所述短路故障延時電路包括二極管D4，二極管D4的陽極經(jīng)電阻R4與開關(guān)管的柵極連接，其陰極經(jīng)電阻R5與開關(guān)管的柵極連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述電源電路包括精密可調(diào)穩(wěn)壓器U2、發(fā)光二極管D0、穩(wěn)壓二極管D1、二極管D2,所述精密可調(diào)穩(wěn)壓器U2的陽極接地，其陰極經(jīng)兩串聯(lián)的電阻R10、R1與二極管D2的陰極相連，二極管D2的陽極與電源相連以獲取基準(zhǔn)電壓，所述精密可調(diào)穩(wěn)壓器U2的陽極接地，并經(jīng)三個串聯(lián)的電阻R8、R9、R12與精密可調(diào)穩(wěn)壓器U2的參考端及陰極連接，電阻R8與電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)以及電阻R9與電阻R12之間的節(jié)點(diǎn)分別與監(jiān)控模塊相連，用于向監(jiān)控模塊提供不同的基準(zhǔn)電壓；所述發(fā)光二極管D0的陽極經(jīng)電阻R2與電源相連，所述發(fā)光二極管D0的陰極接地，并與穩(wěn)壓二極管D1的陽極連接，穩(wěn)壓二極管D1的陰極與電源監(jiān)控模塊相連，所述電阻R1的兩端并聯(lián)有電阻R11，穩(wěn)壓二極管D1的兩端并聯(lián)有電容C1、C2、C3。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流保護(hù)電路，其特征在于：所述故障顯示電路包括二極管D9、D10及發(fā)光二極管D11，所述二極管D9與發(fā)光二極管D11的陰極相連，并與二極管D10的陽極相連，二極管D9的陽極經(jīng)電阻R21與電源監(jiān)控模塊連接，二極管D9的陰極與比較器一的輸出端相連，二極管D10的陰極比較器二的輸出端相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流保護(hù)電路的保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將開關(guān)管與負(fù)載相連，控制保護(hù)電路的通斷；

（2）監(jiān)控模塊實(shí)時檢測開關(guān)管的端電壓，對過載和短路兩類故障分別設(shè)置保護(hù)點(diǎn)電流和保護(hù)點(diǎn)電壓，判定電路是否處于短路或過載狀態(tài)；

（3）當(dāng)端電壓大于短路或過載閥值電壓時，監(jiān)控模塊輸出高電平啟動延時電路，通過延時電路將短路或過載信息延時后送給開關(guān)管的受控極，控制開關(guān)管斷開開關(guān)電路。