[發明專利]一種保護下限可調的過流保護電路

有效

• 申請號: 202011284049.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112491024B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 周聰哲;楊昌;胡通;武建文;高躍龍
• 申請（專利權）人: 天津航空機電有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述過流保護電路由四部分電路組成：一級調理電路、電流平方計算電路、二級調理積分電路以及保護下限調節電路；其中，一級調理電路用于把采集的電流信號經過一級放大，分別輸出給電流平方計算電路和保護下限調節電路，所述電流平方計算電路用于把一級放大后的電流信號進行平方運算，得到電流信號的平方值，并輸出給二級調理積分電路；保護下限調節電路通過其分壓電阻的阻值設定過流保護的下限，該保護下限作為保護閾值，并與一級調理電路放大后的電流信號進行比較，當保護閾值大于電流信號時，二級調理積分電路中電路的放大倍數小于1，此時不觸發過流保護；當保護閾值小于電流信號時，二級調理積分電路中電路的放大倍數大于1，此時觸發過流保護；

所述二級調理積分電路包括第二運放以及相應的匹配電阻，電流平方計算電路后的信號B1與電阻R8相連，電阻R8另一端連接第二運放的2反向端和電阻R10一端，電阻R10另一端連接第二運放的2輸出端，并輸出調理后的信號B5，電阻R5一端連接第二運放的2正向端，另一端連接地；信號B5連接電阻R9一端，電阻R9另一端連接第二運放的1反向端和電阻R11、電容C5，并輸出信號I2T_EN_N；電阻R11的另一端連接電容C5另一端以及電阻R14、電阻R12、二極管D1，并輸出信號I2T_OUT；電阻R14的另一端連接信號I2T_EN_P；電阻R12的另一端連接第二運放的1輸出端；二極管D1另一端連接地；電阻R6一端連接第二運放的1正向端，另一端連接地；

所述保護下限調節電路包括比較器U4、光耦U5以及外圍電路；比較器U4的正端連接第一運放調理后的信號Current_OUT，正端連接電阻R17、R18,電阻R17的另一端連接電源+15V、R18的另一端連接地，比較器的輸出連接光耦U5的二極管輸出端，光耦U5的二極管輸入端連接電阻R15，電阻R15另一端連接+15V，光耦的三極管集電極端連接信號I2T_EN_P，光耦的三極管的發射極端連接信號I2T_EN_N；

通過調節保護下限可調電路中電阻R17、R18的阻值，可實現比較器的反轉閾值點設定，當一級調理電路輸出信號Current_OUT大于比較器的反轉閾值點時，比較器輸出由15V輸出變為地，光耦的輸入端導通，從而輸出端接通，信號I2T_EN_P和信號I2T_EN_N相連；其中，R14的阻值為10Ω，R11的阻值為10M，R14的阻值遠遠小于R11的阻值，導致第二運放1的倍數變為縮小，輸出積分信號I2T_OUT變小,從而無法達到積分運算的累加值V1。

2.如權利要求1所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述一級調理電路將采樣電阻采集的電流信號AMP一級放大，其放大后的電流值Current_OUT與保護下限調節電路的設定閾值點進行比較，當大于設定閾值時，二級調理積分電路將電流信號放大，使其過流信號I2T_OUT達到積分運算的累加值V1，從而觸發過流保護，若放大后的電流值Current_OUT小于設定閾值時，二級調理電路為縮小電路，使其過流信號I2T_OUT無法達到積分運算的累加值V1，進而無法觸發過流保護。

3.如權利要求1所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述電流平方計算電路，利用AD632TD/883B芯片實現一級放大的電流值Current_OUT的平方計算。

4.如權利要求1所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述二級調理積分電路，包括第二運放以及相應的匹配電阻，第二運放又分為第二運放和兩個運算放大器，第二運放用于電壓跟隨，輸出跟隨信號B5；第二運放用于輸入信號B5的積分運算，并輸出積分后信號I2T_OUT。

5.如權利要求4所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述二級調理積分電路中第二運放為放大電路時，過流信號I2T_OUT達到積分運算的累加值V1，若為縮小電路時，過流信號I2T_OUT無法達到積分運算的累加值V1。

6.如權利要求5所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，到達積分運算累加值V1的時間T時長由二級調理積分電路中電容的容值大小調節。

7.如權利要求6所述的用于保護下限可調的過流保護電路，其特征在于，所述二級調理積分電路中電容采用高精密電容。