[實用新型]電子自恢復保險絲電路

有效

• 申請號: 201820517939.9
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN208284987U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 戴勝男;張頌;姚成澤
• 申請（專利權）人: 浙江眾合科技股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本實用新型公開了一種電子自恢復保險絲電路，包括INA200芯片、電流采樣電路、邏輯控制電路、延時電路、保護周期控制電路以及用于控制負載的功率管，所述INA200芯片設有放大器以及比較器，所述電流采樣電路用于采集電流、將電流轉化為電壓并輸入INA200芯片，輸入電壓通過INA200芯片內部的放大器放大后輸出到延時電路，比較器將輸入電壓與內部產生的參考電壓進行比較，并將比較結果輸出至邏輯控制電路，所述邏輯控制電路對功率管的開通或者關斷進行控制，所述保護周期控制電路用于控制保護周期的大小和實現電路的自動復位。本實用新型不僅能夠在過流條件下切斷輸出，在過流故障消除后恢復電路，而且可以抵抗電路中電流尖峰的影響。

技術領域

本實用新型涉及保護電路，具體涉及自恢復保險絲電路。

背景技術

在現有的過流保護電路中，通常采用自恢復保險絲或基于比較器的控制電路來實現過流保護。

自恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導電粒子(Carbon Black)組成。其原理是一種能量動態平衡。在正常情況下，電流在其中產生的熱量遠遠小于散發的熱量，自恢復保險絲的阻值很小；當過流或短路時，自恢復保險絲中產生的熱量遠遠大于散發的熱量，其溫度顯著上升，阻值變大，使得回路中電流迅速減小，從而對電路進行限制和保護。當故障排除時，電流減小，溫度降低，自恢復保險絲恢復為低阻狀態，無需人工更換。

但是，在自恢復保險絲輸出端發生短路故障時，它會迅速發熱，表面溫度高達110℃～125℃左右，而且緊貼于PCB，長時間高溫會使PCB逐步烤焦，最致命的是失效后有機會發生明火自燃。此外，自恢復保險絲受環境影響較大，其響應速度與溫度、故障電流和器件散熱狀況相關，溫度越高，故障電流越大，則自恢復保險絲的響應速度越快；散熱越好，則響應速度越慢。自恢復保險絲的動作時間在毫秒到秒級之間，如果過流功率較大，則很可能在自恢復保險絲動作之前器件就已經損壞。

基于比較器的控制電路如圖1所示，通過電流采樣電路將電流量轉換為電壓量，通過參考電壓產生電路產生參考電壓與檢測到的電壓做比較，當采樣得到的電壓大于參考電壓時，經過延時輸出過流控制信號給邏輯控制單元，實現電路的通斷，達到保護電路的目的。

由于采用兩級比較器并且還存在延時電路，集成度不高。此外，當過流發生時，功率管關斷，關斷后過流消失，則采樣電壓小于比較電壓，功率管再次打開；而此時過流故障并沒有解除，則繼續保護。周而復始，在電路中會有一個恒定的電流，存在較大的功耗，需要選用功率較大的功率管，增加了成本與體積。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種電子自恢復保險絲電路，可以快速實現過流保護功能，同時抵抗電路中電流尖峰的影響。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：電子自恢復保險絲電路，包括INA200芯片、電流采樣電路、邏輯控制電路、延時電路、保護周期控制電路以及用于控制負載的功率管，所述INA200芯片設有放大器以及比較器，所述電流采樣電路用于采集電流、將電流轉化為電壓并輸入INA200芯片，輸入電壓通過INA200芯片內部的放大器放大后輸出到延時電路，比較器將輸入電壓與內部產生的參考電壓進行比較，并將比較結果輸出至邏輯控制電路，所述邏輯控制電路對功率管的開通或者關斷進行控制，所述保護周期控制電路用于控制保護周期的大小和實現電路的自動復位。

優選的，所述電流采樣電路包括取樣電阻，取樣電阻將電流信號轉化為電壓信號，其中，高電壓輸入到INA200芯片的8腳，低電壓輸入到7腳。

優選的，所述邏輯控制電路包括邏輯門與一級非門，所述邏輯門與功率管及保護周期控制電路連接，所述一級非門設于邏輯門與INA200芯片的6腳之間。

優選的，所述延時電路包括電容C1以及與電容C1連接的電阻R1和電阻R2。