一種過壓、過流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過壓、過流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]任何一種電源在發(fā)生故障時(shí)，都有可能使輸出電壓或輸出電流失去控制，可能會導(dǎo)致作為負(fù)載的電子產(chǎn)品超過額定的負(fù)載范圍而損壞，為了使用戶的負(fù)載不致因此而損壞，應(yīng)當(dāng)針對供電電源的供電接口設(shè)計(jì)過壓和過流保護(hù)電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種過壓、過流保護(hù)電路，當(dāng)供電接口的供電電壓異常或者供電接口輸出的電流異常時(shí)，斷開供電接口的供電回路，以保護(hù)與供電接口連接的設(shè)備安全。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種過壓、過流保護(hù)電路，包括:單片機(jī)、電流檢測放大電路、電壓檢測電路和MOS開關(guān)t吳塊；
[0006]所述電壓檢測電路，用于檢測一供電接口的供電電壓，并輸出一與供電接口的供電電壓成正比的第一電壓至單片機(jī)中；
[0007]所述電流檢測放大電路，用于檢測供電接口的輸出電流，并輸出一與供電接口的輸出電流成正比的第二電壓至單片機(jī)中；
[0008]所述單片機(jī)，用于首先判斷第一電壓，若第一電壓在第一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，則進(jìn)一步判斷第二電壓，若第二電壓小于第二預(yù)設(shè)電壓，則輸出正電壓至MOS開關(guān)模塊以使MOS開關(guān)模塊保持導(dǎo)通，否則輸出負(fù)電壓至MOS開關(guān)模塊以使MOS開關(guān)模塊截止；若第一電壓不在第一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，則輸出負(fù)電壓至MOS開關(guān)模塊以使MOS開關(guān)模塊截止；
[0009]所述MOS開關(guān)模塊，用于根據(jù)單片機(jī)輸出的正電壓和負(fù)電壓控制供電接口的供電回路的通斷。
[0010]優(yōu)選的，所述電流檢測放大電路包括電流感應(yīng)電阻RS1、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電流檢測放大模塊，MOS開關(guān)模塊包括MOS開關(guān)管和電阻R19 ；電流感應(yīng)電阻RSl的一端與MOS開關(guān)管的源極連接，以及通過電阻R3與電流檢測放大模塊的第一輸入端連接，電流感應(yīng)電阻RSl的另一端通過電阻R4與電流檢測放大模塊的第二輸入端連接以及接地，電阻R5連接于電流檢測放大模塊的第一輸入端和輸出端之間，電流檢測放大模塊的接地端接地，電流檢測放大模塊的輸出端與單片機(jī)的電流檢測端連接，單片機(jī)的控制輸出端通過電阻R6與MOS開關(guān)管的柵極連接，MOS開關(guān)管的漏極與供電接口的接地端連接。
[0011]優(yōu)選的，所述電壓檢測電路包括電阻R2、電阻R2A和電容C4，電阻R2的一端與供電接口的供電端連接，電阻R2的另一端與單片機(jī)的電壓檢測端連接，以及通過電容C4接地，電阻R2A與電容C4并聯(lián)連接。
[0012]優(yōu)選的，所述供電接口為多個(gè)，每個(gè)供電接口對應(yīng)于一個(gè)MOS開關(guān)模塊、一個(gè)電流檢測放大模塊和一個(gè)電壓檢測電路，單片機(jī)分別對不同的電流檢測放大模塊和電壓檢測電路所輸入的電壓進(jìn)行判斷，并控制相應(yīng)的MOS開關(guān)模塊的通斷。
[0013]優(yōu)選的，所述單片機(jī)為型號為STM8S003F3的單片機(jī)。
[0014]優(yōu)選的，所述供電接口為USB接口。
[0015]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:首先檢測供電接口的供電電壓是否正常，若電壓正常再進(jìn)一步判斷供電接口的輸出電流是否正常，若電壓和電流均正常，則控制MOS開關(guān)管保持導(dǎo)通，若出現(xiàn)過壓、欠壓或者過流現(xiàn)象，均控制MOS開關(guān)管截止，斷開供電接口的供電回路，以保護(hù)與供電接口連接的設(shè)備安全。另外，可以分別獨(dú)立處理多條檢測回路，即分別對不同的供電接口進(jìn)行電壓電流檢測。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0018]參考圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，一種過壓、過流保護(hù)電路，包括:單片機(jī)U5、電流檢測放大電路、電壓檢測電路、MOS開關(guān)模塊和供電接口。其中，電流檢測放大電路、電壓檢測電路、MOS開關(guān)模塊和供電接口為一一對應(yīng)關(guān)系，即有多個(gè)供電接口，則每個(gè)供電接口均有對應(yīng)的電流檢測放大電路、電壓檢測電路和MOS開關(guān)模塊，而單片機(jī)則為具有多通道輸入輸出的單片機(jī)，具體型號優(yōu)選為STM8S003F3，可以分別單獨(dú)對應(yīng)處理不同的電流檢測放大電路和電壓檢測電路的輸入，并控制對應(yīng)的MOS開關(guān)模塊。下面以其中一個(gè)電流檢測放大電路、電壓檢測電路、MOS開關(guān)模塊和供電接口所組成的一條控制回路進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]電流檢測放大電路包括電流感應(yīng)電阻RSl、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電流檢測放大模塊Ul，電壓檢測電路包括電阻R2、電阻R2A和電容C4，MOS開關(guān)模塊包括MOS開關(guān)管和電阻R19，在本實(shí)施例中，MOS開關(guān)模塊中由兩個(gè)MOS開關(guān)管組成的MOS開關(guān)組Ml和電阻R19組成，實(shí)際上使用單個(gè)MOS開關(guān)管也可以。供電接口為USB接口，在本實(shí)施例中，各個(gè)USB接口、單片機(jī)U5和電流檢測放大模塊Ul的供電均采用提供5V直流的電源，需要說明的是，各個(gè)USB接口之間，以及單片機(jī)U5和電流檢測放大模塊Ul也可以不用同一電源。
[0020]USB接口 USBl的電源端為I腳，2腳和3腳為數(shù)據(jù)端，4腳為接地端，Gl腳和G2腳實(shí)際上是指USB接口的金屬外殼并用于接地。USB接口 USBl的電源端接5V直流電源，USB接口 USBl的接地端與MOS開關(guān)管的漏極連接，MOS開關(guān)管的源極通過電流感應(yīng)電阻RSl接地，電流感應(yīng)電阻RSl的一端通過電阻R3與電流檢測放大模塊Ul的第一輸入端連接，電流感應(yīng)電阻RSl的另一端通過電阻R4與電流檢測放大模塊Ul的第二輸入端連接，電流檢測放大模塊Ul的內(nèi)部相當(dāng)于運(yùn)算放大器，電阻R5連接于電流檢測放大模塊Ul的第一輸入端和輸出端之間，電流檢測放大模塊Ul的接地端接地，電流檢測放大模塊Ul的輸出端與單片機(jī)U5的電流檢測端(圖中U5的PD6腳)連接，單片機(jī)U5的控制輸出端(圖中U5的PC3腳)通過電阻R6與MOS開關(guān)管的柵極連接，電阻R19連接于MOS開關(guān)管的柵極與源極之間。電阻R2的一端與USB接口 USBl的供電端連接，即與USB接口 USBl的5V直流電源連接，電阻R2的另一端與單片機(jī)U5的電壓檢測端(圖中U5的PC4腳)連接，以及通過電容C4接地，電阻R2A與電容C4并聯(lián)連接，需要說明的是，本實(shí)施例中每個(gè)USB接口的供電電源是使用同一 5V直流電源，因此只需要一個(gè)電壓檢測電路檢測該5V直流電源即可同時(shí)檢測多個(gè)USB接口的供電電壓。當(dāng)然，當(dāng)多個(gè)USB接口使用不同的供電電源時(shí)，就需要相應(yīng)地設(shè)置多個(gè)電壓檢測電路進(jìn)行檢測。
[0021]下面通過上述描述的電路結(jié)構(gòu)對本發(fā)明方案的工作原理進(jìn)行說明: