专利名称：一种过电流保护电路及其应用的电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种过电流保护电路及其应用的电机控制器。
技术背景
目前，直流无刷电机控制器内置电源单元，电源单元是将电网交流输入通 过AC-DC整流稳压后输出，为直流无刷电机控制器内的微处理器单元、智能功 率模块IPM和DC-AC转换部分供电。在实际使用中直流无刷电机控制器可能连 接编程器或者其他外围无源设备，这些设备都是用直流低压电源供电，通常的
样一来就会出现如下情况当外围无源设备工作电流过大时，会影响直流无刷 电机控制器内的各功能单元的用电，甚至使直流无刷电机控制器无法正常工作。 针对该情况，需要在直流无刷电机控制器的电源输出端连接电流保护电路，限 制外围无源设备的用电，保证电机控制器内部供电正常运作。
另 一方面，直流电源电路中大多内置有过电流保护电路，用于检测出过电 流状态或输出短路状态，保护电源。但目前大多数过电流保护电路都采用了保 险丝或者PTC或者开关或者晶体管等元器件，在如下的技术问题l)保险丝具 有不可恢复性，不能满足用户的使用要求；2)PTC价格较贵，且不适合用于微 小电流或者大电流场合中；3)开关价格较贵，且不适合用于小电流限制场合中； 4)有些过电流保护电路虽然釆用了晶体管元件，但是电路比较复杂，成本较高， 且实现电流保护的电流范围较小。 实用新型内容
本实用新型的其中一个目的是提供一种过电流保护电路，可实现宽范围电流 输入监控的，且具有结构简单、成本低、可靠耐用特点。
本实用新型的过电流保护电路是通过下述技术方案予以实现的。 第一种过电流保护电路是这样实现它包括主输电电路，触发电路和检测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO,限流电阻RO与三极管Ql的集 电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端I npu t和电流输出端Ou t pu t连 接，触发电路包括三极管Q2和分流电阻Rl,分流电阻Rl —端连接三极管Q2的 集电极，另一端接地，三极管Q2的发射极接到电流输入端Input，三极管Ql的 基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端Output提取检 测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
上述所述的限流电阻RO可以为一可调电阻。
上述所述的才全测电5^由电阻R2、 R3、 R4组成，电阻R2、 R3、 R4其中一端 连接在一起，R4另 一端与电流输出端0u t pu t连4姿，R3另 一端与电流输入端I叩u t 连接，R2另一端与三极管Q2的基极连接。
第二种过电流保护电路是这样实现的它包括主输电电路，触发电路和检 测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO,限流电阻R0与三极管Q1的 集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端I叩ut和电流输出端Output连 接，触发电路包括三极管Q2和分流电阻Rl,分流电阻Rl —端连接三极管Q2的 集电极，另一端接到电流输入端Input,三极管Q2的发射极接到电流输出端 Output,三极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流 输出端Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
上述所述的限流电阻R0可以为一可调电阻。
上述所述的检测电路包括限流电阻RO,限流电阻R0 —端与电流输出端 Output连接，另一端与三极管Q2的基极连接。
本实用新型的过电流保护电路与现有技术相比具有如下优点1)可以作为 一个标准件适用于不同的场合或者控制器中，且可实现从几mA级到几十A级的 宽范围电流保护；2)它体积小，电路结构简单，可靠性高，节约成本，极大 方便了用户；3)它发热少，温升低，适应性较强，延长了控制器的使用寿命。
本实用新型的另一个目的是提供一种电机控制器，电机控制器里面的电源 单元设置电流保护电路，当向外围设备供电时，可实现宽范围电流保护，且具有结构简单、成本低、可靠耐用。
本实用新型的电机控制器是通过下述技术方案予以实现的。
第一种电机控制器是这样实现的它的输出端连接通过过电流保护电路给 外部设备提供电源，其特征在于过电流保护电路，包括主输电电路，触发电 路和检测电路，主输电电路包括三极管Q1和限流电阻R 0 ，限流电阻R 0与三极 管Ql的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端 Output连接，触发电^各包括三极管Q2和分流电阻Rl，分流电阻R1—端连才妄三 极管Q2的集电极，另一端接地，三极管Q2的发射极接到电流输入端Input,三 极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端Output 提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接，限流电阻RO可以为一可调 电阻，；险测电路由电阻R2、 R3、 R4组成，电阻R2、 R3、 R4其中一端连接在一 起，R4另一端与电流llr出端Output连4妄，R3另一端与电流tr入端Input连才妄， R2另一端与三极管Q2的基极连接。
第二种电机控制器是这样实施的它的输出端连接通过过电流保护电路给 外部设备提供电源，其特征在于过电流保护电路，包括主输电电路，触发电 路和检测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO，限流电阻RO与三极 管Ql的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端 Output连接，触发电路包括三极管Q2和分流电阻R1，分流电阻R1—端连接三 极管Q2的集电极，另一端接到电流输入端Input,三极管Q2的发射极接到电流 输出端Output,三极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端 从电流输出端Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接，限流 电阻RO可以为一可调电阻，检测电路包括限流电阻RO,限流电阻RO—端与电 流输出端Output连接，另一端与三极管Q2的基极连接。
本实用新型的电机控制器与现有技术相比具有如下优点电机控制器里面的 电源单元设置电流保护电路，当向外围设备供电时，可实现宽范围电流保护， 且具有结构简单、成本低、可靠耐用，可实现从几mA级到几十A级的宽范围电流保护；它体积小，极大方便了用户；该电流保护电^各发热少，温升低，适应
性较强，提高了电机控制器的可靠性。
图1是本实用新型的第一种过电流保护电路方框图。 图2是本实用新型的第二种过电流保护电路方框图。 图3是本实用新型过电流保护电路在电机控制器的应用方框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
具体实施例1:如图l所示， 一种过电流保护电路，包括主输电电路，触发 电路和检测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻R0，限流电阻R0与三 极管Ql的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端 Output连接，触发电路包括三极管Q2和分流电阻R1，分流电阻R1—端连接三 极管Q2的集电极，另一端接地，三极管Q2的发射极接到电流输入端I叩ut,三 极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端Output 提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
其中限流电阻RO可以为一可调电阻，4全测电-各由电阻R2、 R3、 R4组成， 电阻R2、 R3、 R4其中一端连接在一起，R4另一端与电流输出端Output连接， R3另 一端与电流输入端Input连接，R2另 一端与三极管Q2的基极连接。
其工作原理是限流电阻RO的电阻值来确定输出电流的最大值，正常情况 下(最大电流在允许值的范围内)，电流从电流输入端Input经过三极管Ql的 发射极和集电极，再经过限流电阻RO到达电流输出端Output,这个过程中三极 管Q2始终关闭；当电流升高到达允许的最大值，在限流电阻RO两端产生足够 大的压降时，电流输出端Output的电压变低，与电阻R3串联在一起的三极管 Q2的基极压降也随之降低，三极管Q2的发射极与基极压降增加从而导通，使集 电极电位升高，即三极管Ql的基极电压也升高，使三极管Q1截止，使三极管 Ql停止输出电流，从而限制所述的电流输出。具体实施例2:如图2所示， 一种过电流保护电路，包括主输电电路，触发 电路和检测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻R0，限流电阻RG与三 极管Ql的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端 Output连接，触发电^各包括三极管Q2和分流电阻Rl，分流电阻Rl —端连接三 极管Q2的集电极，另一端接到电流输入端Input，三极管Q2的发射极接到电流 输出端Output,三极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；4全测电路的输入端 从电流输出端Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
其中限流电阻R0可以为一可调电阻，^r测电^各包括限流电阻RO，限流电阻 RO—端与电流输出端Output连接，另一端与三4及管Q2的基极连接。
其工作原理是限流电阻RO的电阻值来确定输出电流的最大值，正常情况 下(最大电流在允许值的范围内)，电流从电流输入端Input经过三极管Ql的 集电极和发射极，再经过限流电阻RO到达电流输出端Output,这个过程中三极 管Q2始终关闭；当电流升高到达允许的最大值，在限流电阻RO两端产生足够 大的压降时，电流l命出端Output的电压变4氐，与电流llr出端Output连4妻的三 极管Q2的发射极压降也随之降低，三极管Q2的发射极与基极压降增加从而导 通，使集电极电位与输出端Output非常接近，即电位降低，也使三极管Q1的 基极电压也降低，使三极管Ql截止停止输出电流，从而限制所述的电流输出。
具体实施例3:如图3所示， 一种电机控制器，其输出端连接通过过电流保 护电路给外部设备提供电源。其中过电流保护电路可以采用具体实施例l或者 具体实施例2中所述的一种过电流保护电路。
权利要求1、一种过电流保护电路，包括主输电电路，触发电路和检测电路，主输电电路包括三极管Q1和限流电阻R0，限流电阻R0与三极管Q1的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端Output连接，其特征在于触发电路包括三极管Q2和分流电阻R1，分流电阻R1一端连接三极管Q2的集电极，另一端接地，三极管Q2的发射极接到电流输入端Input，三极管Q1的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
2、 根据权利要求1所述的一种过电流保护电路，其特征在于所述限流电 阻RO可以为一可调电阻。
3、 根据权利要求1或2所述的一种过电流保护电路，其特征在于所述检 测电路由电阻R2、 R3、 R4组成，电阻R2、 R3、 R4其中一端连接在一起，R4另 一端与电流输出端Output连接，R3另一端与电流输入端Input连接，R2另一 端与三极管Q2的基极连接。
4、 一种电机控制器，其输出端连接通过过电流保护电路给外部设备提供电 源，其特征在于过电流保护电路，包括主输电电路，触发电路和检测电路， 主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO，限流电阻RO与三极管Ql的集电极或 者发射极串联后两端分别与电流输入端I叩u t和电流输出端0u tput连接，触发 电路包括三极管Q2和分流电阻Rl,分流电阻Rl —端连接三极管Q2的集电极， 另一端接地，三极管Q2的发射极接到电流输入端Input,三极管Ql的基极接到 三极管Q2的集电极；4企测电路的输入端从电流输出端Output提取检测信号， 其输出端与三极管Q2的基极连接。
5、 根椐权利要求4所述的一种电机控制器，其特征在于限流电阻RO为一 可调电阻，4全测电路由电阻R2、 R3、 R4组成，电阻R2、 R3、 R4其中一端连接 在一起，R4另一端与电流输出端Output连接，R3另一端与电流输入端Input 连接，R2另一端与三极管Q2的基极连接。
6、 一种过电流保护电路，包括主输电电路，触发电路和检测电路，主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO,限流电阻R0与三极管Ql的集电极或者发射 极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端Output连接，其特征在于 触发电路包括三极管Q2和分流电阻Rl,分流电阻Rl —端连接三极管Q2的集电 极，另一端接到电流输入端Input,三极管Q2的发射极接到电流输出端Output, 三极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端 Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
7、 根据权利要求6所述的一种过电流保护电路，其特征在于所述限流电 阻RO可以为一可调电阻。
8、 根据权利要求6或7所述的一种过电流保护电路，其特征在于所述检 测电路包括限流电阻RO，限流电阻RO —端与电流输出端Output连4妄，另一端 与三极管Q2的基极连接。
9、 一种电机控制器，其输出端连接通过过电流保护电路给外部设备提供电 源，其特征在于过电流保护电路，包括主输电电路，触发电路和检测电路， 主输电电路包括三极管Ql和限流电阻RO,限流电阻RO与三极管Ql的集电极或 者发射极串联后两端分别与电流输入端I npu t和电流l叙出端Ou t pu t连接，触发 电路包括三极管Q2和分流电阻Rl，分流电阻Rl —端连接三极管Q2的集电极， 另一端接到电流输入端Input,三极管Q2的发射极接到电流输出端Output,三 极管Ql的基极接到三极管Q2的集电极;检测电路的输入端从电流输出端Output 提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。
10、 根据权利要求9所迷的一种电机控制器，其特征在于限流电阻RO可 以为一可调电阻，4全测电路包括限流电阻RO,限流电阻RO —端与电流输出端 Output连接，另一端与三极管Q2的基极连接。
专利摘要一种过电流保护电路及其应用的电机控制器，所述的过电流保护电路包括主输电电路，触发电路和检测电路，主输电电路包括三极管Q1和限流电阻R0，限流电阻R0与三极管Q1的集电极或者发射极串联后两端分别与电流输入端Input和电流输出端Output连接，触发电路包括三极管Q2和分流电阻R1，分流电阻R1一端连接三极管Q2的集电极，另一端接到电流输入端Input，三极管Q2的发射极接到电流输出端Output，三极管Q1的基极接到三极管Q2的集电极；检测电路的输入端从电流输出端Output提取检测信号，其输出端与三极管Q2的基极连接。本实用新型可实现宽范围电流保护，且具有结构简单、成本低、可靠耐用，该过流保护电路发热少，温升低，适应性较强，提高了电机控制器的可靠性。
文档编号H02H3/08GK201383668SQ200920051889
公开日2010年1月13日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者刘大伟, 唐松发, 张俊强, 勇 赵 申请人:中山大洋电机股份有限公司