專利名稱：過流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種過流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)電路技術(shù)領(lǐng)域，過流保護(hù)電路是一種可以在流經(jīng)電流過大的情況下對整個(gè)電路進(jìn)行保護(hù)的一種電路。
請參照圖1，該圖是現(xiàn)有過流保護(hù)電路的應(yīng)用原理框圖；圖中過流保護(hù)電路10的主要作用是檢測電源的輸出電流，當(dāng)檢測到流經(jīng)電流超過規(guī)定的電流閥值時(shí)，自動關(guān)閉或斷開電源。
請進(jìn)而參照圖2，該圖是現(xiàn)有過流保護(hù)電路的電路原理組成框圖；傳統(tǒng)的過流保護(hù)電路主要由以下三個(gè)功能單元共同完成過流保護(hù)工作電流采樣電路101，一端與電源連接，另一端與負(fù)載連接，用于負(fù)責(zé)對電流值進(jìn)行采樣，通常的方法是在電源輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻，由于該串聯(lián)電阻兩端的電壓(即采樣電壓)和流經(jīng)該串聯(lián)電阻的電流成正比U＝IR(I為流經(jīng)該串聯(lián)電阻的電流值，R為該串聯(lián)的電阻值，U為該串聯(lián)電阻R兩端的電壓值，即采樣電壓)，因此得到的這個(gè)電壓值就可以作為電流的采樣值；電壓比較器102，用于對電流采樣電路101得到的采樣電壓值和參考電壓值進(jìn)行比較，其中電壓比較器102的輸出端接電源開關(guān)，其輸出端輸出的信號為過流指示信號，該信號流到電源開關(guān)以作為電源開關(guān)信號。當(dāng)流經(jīng)電流采樣電路101的電流增大時(shí)，其得到的采樣電壓增大，當(dāng)采樣電壓值大于參考電壓值時(shí)，電壓比較器102輸出的過流指示信號有效并觸發(fā)電源開關(guān)關(guān)斷電源，以達(dá)到對整個(gè)電路進(jìn)行過流保護(hù)的效果。
其中，使電壓比較器102輸出過流指示信號的最小采樣電流值稱之為過流閥值。
參考電壓源103，可以通過電阻分壓產(chǎn)生或采用專用參考電壓源(即具有固定電壓值的電壓源)，以用于為電壓比較器102提供參考電壓值。
上述現(xiàn)有技術(shù)中的過流保護(hù)電路只能通過調(diào)節(jié)參考電壓源103提供的參考電壓值才能實(shí)現(xiàn)設(shè)定不同的過流閥值，即當(dāng)需要調(diào)整過流閥值時(shí)，只能通過修改參考電壓源103提供的參考電壓值才能實(shí)現(xiàn)，因此不適合應(yīng)用在需要經(jīng)常修改過流閥值的應(yīng)用場合，其中需要經(jīng)常修改過流閥值的應(yīng)用場合指的是負(fù)載經(jīng)常變化的場合，以需要根據(jù)不同的負(fù)載設(shè)置不同的過流閥值；如當(dāng)一個(gè)負(fù)載能允許通過的最大電流值是1安培時(shí)，可以將過流保護(hù)電路的過流閥值設(shè)置為1安培；當(dāng)更換一個(gè)更大的負(fù)載，其能允許通過的最大電流值為2安培時(shí)，就需要將過流保護(hù)電路的過流閥值修改為2安培。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以應(yīng)用在需要經(jīng)常修改過流閥值應(yīng)用場合的過流保護(hù)電路。
為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種過流保護(hù)電路，包括分別連接電源和負(fù)載的電流采樣電路，用于對流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣，并輸出采樣電流的采樣電壓值；控制單元，用于根據(jù)電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值確定參考電壓值；與控制單元連接的電壓輸出電路，用于將控制單元確定的參考電壓值輸出；和電壓比較器，用于對電流采樣電路輸出的采樣電壓值和電壓輸出電路輸出的參考電壓值進(jìn)行比較，并在采樣電壓值高于參考電壓值時(shí)，輸出過流指示信號指示電源開關(guān)關(guān)斷電源。
其中所述電流采樣電路為串聯(lián)在電源輸出端的電阻。
其中所述控制單元具體包括參考電壓值計(jì)算子單元，用于將電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值和串聯(lián)在電源輸出端的電阻值相乘，得到所述參考電壓值；指示子單元，用于指示電壓輸出電路將參考電壓值計(jì)算子單元計(jì)算得到的參考電壓值輸出。
其中所述電壓輸出電路為數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的控制端口與控制單元連接，并輸出端口用于輸出參考電壓值。
本發(fā)明能夠達(dá)到的有益效果如下本發(fā)明過流保護(hù)電路通過將傳統(tǒng)的過流保護(hù)電路中采用電阻分壓或?qū)Ｓ脜⒖茧妷涸磥硖峁﹨⒖茧妷褐档姆绞礁臑橛煽刂茊卧鶕?jù)電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值動態(tài)調(diào)整確定參考電壓值，并由電壓輸出電路將控制單元確定的參考電壓值輸出給電壓比較器，由電壓比較器比較電流采樣電路輸出的采樣電壓值和電壓輸出電路輸出的參考電壓值，以確定是否發(fā)送過流指示信號給電源開關(guān)，從而達(dá)到對整個(gè)電路進(jìn)行過流保護(hù)的目的。由于本發(fā)明過流保護(hù)電路可以由控制單元根據(jù)電流采樣電路連接負(fù)載所能承受的過流閥值動態(tài)靈活的調(diào)整參考電壓值，因此適用于由于負(fù)載需要經(jīng)常變換而導(dǎo)致需時(shí)常修改過流閥值的應(yīng)用場合。


圖1為現(xiàn)有過流保護(hù)電路的應(yīng)用原理框圖；圖2為現(xiàn)有過流保護(hù)電路的電路原理組成框圖；圖3為本發(fā)明過流保護(hù)電路的主要組成結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明過流保護(hù)電路的一種具體實(shí)施方式
組成結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明過流保護(hù)電路的應(yīng)用原理框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的設(shè)計(jì)宗旨是提供一種可以根據(jù)不同負(fù)載所能承受的不同過流閥值，通過軟件靈活控制調(diào)整對應(yīng)需要的參考電壓值的過流保護(hù)電路，以適用于由于需要經(jīng)常變換負(fù)載而導(dǎo)致需時(shí)常修改過流閥值的應(yīng)用場合。
下面將結(jié)合各個(gè)附圖對本發(fā)明過流保護(hù)電路的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)的闡述，請參照圖3，該圖是本發(fā)明過流保護(hù)電路的主要組成結(jié)構(gòu)框圖，其主要組成部分包括電流采樣電路101、電壓比較器102、控制單元1031和電壓輸出電路1032四個(gè)部分，每個(gè)組成部分的具體功能及作用如下電流采樣電路101，分別與電源和負(fù)載連接，主要用于對流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣處理，并根據(jù)電流和電壓的線性關(guān)系，輸出采樣電流的采樣電壓值；其中該電流采樣電路101可以通過在電源輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻來實(shí)現(xiàn)。
控制單元1031，主要用于根據(jù)電流采樣電路101連接的負(fù)載所能承受的過流閥值來靈活確定參考電壓值；其中控制單元1031可以通過CPU控制系統(tǒng)中的軟件實(shí)現(xiàn)，即由軟件實(shí)現(xiàn)的控制單元1031可以根據(jù)電流采樣電路101連接的負(fù)載所能承受的過流閥值和電源輸出端串聯(lián)的電阻值來確定對應(yīng)于負(fù)載所能承受的過流閥值的參考電壓值，并將確定的參考電壓值輸出給電壓比較器102，以作為電壓比較器102確定流經(jīng)負(fù)載的電流是否超過負(fù)載所能承受的過流閥值的比較判斷基礎(chǔ)。
電壓輸出電路1032，與控制單元1031連接，主要用于將控制單元1031確定的參考電壓值輸出給電壓比較器102；其中電壓輸出電路1032可以采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC，Digital-Analog Converter)來實(shí)現(xiàn)。
電壓比較器102，用于對電流采樣電路101輸出的采樣電壓值(采樣電壓值從電壓比較器102的“+”極輸入)和電壓輸出電路1032輸出的參考電壓值(參考電壓值從電壓比較器102的“-”極輸入)進(jìn)行比較，并在比較得出從“+”極輸入的采樣電壓值高于從“-”極輸入的參考電壓值時(shí)，輸出過流指示信號給電源開關(guān)，以指示電源開關(guān)關(guān)斷電源，達(dá)到對整個(gè)電路進(jìn)行過流保護(hù)的目的。
請參照圖4，該圖是本發(fā)明過流保護(hù)電路的一種具體實(shí)施方式
組成結(jié)構(gòu)框圖，其中該實(shí)施方式的具體組成結(jié)構(gòu)如下電流采樣電路101，負(fù)責(zé)對流經(jīng)負(fù)載的電流值進(jìn)行采樣，常用的方法就是在電源輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻，其中將該串聯(lián)電阻兩端的電壓輸出到電壓比較器102，以作為采樣電壓值。
電壓比較器102，其中該電壓比較器102的+/-輸入端中，一端接電流采樣電路101的輸出，以接收電流采樣電路101輸出的采樣電壓值；一端接數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC，Digital-Analog Converter)1033的輸出端，以接收DAC 1033輸出的參考電壓值；該電壓比較器102的輸出端連接電源的電源開關(guān)電路；這樣當(dāng)電壓比較器102比較得出從“+”極輸入的采樣電壓值大于從“-”極輸入的參考電壓值時(shí)，電壓比較器102將輸出過流指示信號給電源開關(guān)電路，指示電源開關(guān)電路關(guān)斷電源，以對整個(gè)電路進(jìn)行過流保護(hù)，防止負(fù)載由于流經(jīng)電流高于自身所能承受的過流閥值時(shí)而被燒毀的現(xiàn)象出現(xiàn)。這里要求電壓比較器102要具有較高的響應(yīng)速度。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC 1033，其控制端口接入控制單元1031，輸出端口連接電壓比較器102的“-”極，該DAC 1033受控于輸出控制單元1031所指示輸出的參考電壓值。
控制單元1031可以通過在CPU控制系統(tǒng)中設(shè)置軟件來實(shí)現(xiàn)，具體包括參考電壓值計(jì)算子單元1035和指示子單元1034，其中參考電壓值計(jì)算子單元1035，主要用于將電流采樣電路101連接的負(fù)載所能承受的過流閥值I和串聯(lián)在電源輸出端的電阻值R相乘，以得到對應(yīng)該負(fù)載所能承受的過流閥值I的參考電壓值U；指示子單元1034，用于將參考電壓值計(jì)算子單元1035計(jì)算得到的參考電壓值U發(fā)送給DAC 1033，以指示DAC 1033將參考電壓值從輸出端口輸出給電壓比較器102。
綜上，就可以實(shí)現(xiàn)由CPU控制系統(tǒng)中的軟件根據(jù)電流采樣電路101連接負(fù)載的不同靈活控制DAC 1033輸出對應(yīng)的參考電壓值，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同負(fù)載的情況來靈活設(shè)置不同參考電壓值的目的。其中參考電壓值的調(diào)節(jié)精度和DAC的選取有關(guān)。
請參閱圖5，該圖是本發(fā)明過流保護(hù)電路的應(yīng)用原理框圖，如圖所示本發(fā)明過流保護(hù)電路可以根據(jù)連接不同的負(fù)載情況，通過CPU控制系統(tǒng)中設(shè)置的軟件來實(shí)現(xiàn)靈活設(shè)置對應(yīng)不同負(fù)載所能承受的過流閥值的參考電壓值，對經(jīng)常需要變換負(fù)載的電路能夠起到較好的過流保護(hù)作用，確保不同的負(fù)載不會因?yàn)榱鹘?jīng)電流高于負(fù)載所能承受的過流閥值時(shí)而被損壞。其中本發(fā)明過流保護(hù)電路可以應(yīng)用在各種電源、儀器等設(shè)備上，并可以根據(jù)不同的負(fù)載所能承受的過流閥值設(shè)置不同的參考電壓值，而不用修改任何電路硬件，只需通過軟件設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種過流保護(hù)電路，其特征在于，包括分別連接電源和負(fù)載的電流采樣電路，用于對流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣，并輸出采樣電流的采樣電壓值；控制單元，用于根據(jù)電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值確定參考電壓值；與控制單元連接的電壓輸出電路，用于將控制單元確定的參考電壓值輸出；和電壓比較器，用于對電流采樣電路輸出的采樣電壓值和電壓輸出電路輸出的參考電壓值進(jìn)行比較，并在采樣電壓值高于參考電壓值時(shí)，輸出過流指示信號指示電源開關(guān)關(guān)斷電源。
2.如權(quán)利要求1所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述電流采樣電路為串聯(lián)在電源輸出端的電阻。
3.如權(quán)利要求2所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述控制單元具體包括參考電壓值計(jì)算子單元，用于將電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值和串聯(lián)在電源輸出端的電阻值相乘，得到所述參考電壓值；指示子單元，用于指示電壓輸出電路將參考電壓值計(jì)算子單元計(jì)算得到的參考電壓值輸出。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓輸出電路為數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的控制端口與控制單元連接，并輸出端口用于輸出參考電壓值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過流保護(hù)電路，包括分別連接電源和負(fù)載的電流采樣電路，用于對流經(jīng)負(fù)載的電流進(jìn)行采樣，并輸出采樣電流的采樣電壓值；控制單元，用于根據(jù)電流采樣電路連接的負(fù)載所能承受的過流閥值確定參考電壓值；與控制單元連接的電壓輸出電路，用于將控制單元確定的參考電壓值輸出；和電壓比較器，用于對電流采樣電路輸出的采樣電壓值和電壓輸出電路輸出的參考電壓值進(jìn)行比較，并在采樣電壓值高于參考電壓值時(shí)，輸出過流指示信號指示電源開關(guān)關(guān)斷電源。本發(fā)明過流保護(hù)電路可以應(yīng)用在需要經(jīng)常修改過流閥值的應(yīng)用場合。
文檔編號H02H3/08GK1848577SQ20051007685
公開日2006年10月18日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者陳建海, 馮東 申請人:華為技術(shù)有限公司