一种自调节过流保护电路的制作方法

本发明涉及电子电路领域，特别是指一种自调节过流保护电路。

背景技术：

1、过流保护电路是电源系统（稳压电源、电源适配器）的一个重要组成部分，过流保护电路能在电源系统的输出电流过大时使得电源系统的输出开关管（一般为mos管）关断，从而切断电源系统的输出以保护后端的电路。但是现有的电源系统配备的过流保护电路往往存在着延时问题，即当电源系统的输出电流大于设定过流阈值时过流保护电路需要一定的时间才能关断输出开关管，这样在过流保护电路关断输出开关管时电源系统的输出电流已经大于设定过流阈值，进而会导致输出开关管关断时的反峰电压较高，而为了保护输出开关管，要么降低电源系统的额定输入电压范围，要么使用耐压更高的开关管，这极大影响了电源系统的使用和成本。

2、有鉴于上述问题的存在，有必要研究一种自调节过流保护电路，其能自主降低过流阈值以提前起到过流保护作用，从而使得输出开关管关断时的反峰电压不会太高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自调节过流保护电路，其能自主降低过流阈值以提前起到过流保护作用，从而使得输出开关管关断时的反峰电压不会太高。

2、为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

3、一种自调节过流保护电路，其包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、过流阈值设定电路、电流采样电路、比较电路以及输出开关管m1，输入电压检测电路的输出端和输出电压检测电路的输出端连接过流阈值设定电路的调节端，过流阈值设定电路的输出端和电流采样电路的输入端分别连接比较电路的同相输入端和反相输入端，比较电路的输出端连接输出开关管m1的控制端；所述输入电压检测电路用于检测电源系统的输入电压是否超过设定的输入电压阈值；当电源系统的输入电压超过设定的输入电压阈值时，输入电压检测电路控制过流阈值设定电路降低该过流阈值设定电路输出的过流阈值信号的电压；所述输出电压检测电路用于检测电源系统的输出电压是否低于设定的输出电压阈值；当电源系统的输出电压低于设定的输出电压阈值时，输出电压检测电路控制过流阈值设定电路降低该过流阈值设定电路输出的过流阈值信号的电压；所述电流采样电路用于采集电源系统的输出电流并根据电源系统的输出电流相应输出电流采样信号；所述比较电路用于比较过流阈值信号和电流采样信号的大小而相应控制输出开关管m1的通断；当电流采样信号大于过流阈值信号时，比较电路控制输出开关管m1关断。

4、所述输入电压检测电路包括电阻r11、电阻r12、电阻r13和比较器u11；电阻r11的第一端连接接入输入电压阈值信号vth1，电阻r11的第二端连接电阻r12的第一端、电阻r13的第一端以及比较器u11的同相输入端，电阻r12的第二端连接控制电源vcc，电阻r13的第二端和比较器u11的输出端连接输入电压检测电路的输出端，比较器u11的反相输入端连接输入电压检测电路的输入端。

5、所述输出电压检测电路包括电阻r21、电阻r22、电阻r23和比较器u21；电阻r21的第一端输出电压检测电路的输入端，电阻r21的第二端连接电阻r22的第一端、电阻r23的第一端以及比较器u21的同相输入端，电阻r22的第二端接地，电阻r23的第二端和比较器u21的输出端连接输出电压检测电路的输出端，比较器u21的反相输入端接入输出电压阈值信号vth2。

6、当电源系统的输入电压超过设定的输入电压阈值时，输入电压检测电路给过流阈值设定电路的调节端输入低电平；当电源系统的输出电压低于设定的输出电压阈值时，输出电压检测电路给过流阈值设定电路的调节端输入低电平；所述过流阈值设定电路包括电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34和三极管q31；电阻r31的第一端连接驱动电源vdd，电阻r31的第二端和三极管q31的基极连接过流阈值设定电路的调节端，三极管q31的集电极通过电阻r32接地，三极管q31的发射极、电阻r33的第一端以及电阻r34的第一端连接过流阈值设定电路的输出端，电阻r33的第二端连接控制电源vcc，电阻r34的第二端接地。

7、所述电流采样电路包括电阻r41，电阻r41的两端分别连接电流采样电路的输入端和输出端。

8、所述比较电路包括电阻r51和比较器u51，电阻r51的第一端和比较器u51的同相输入端连接比较电路的同相输入端，电阻r51的第二端和比较器u51的输出端连接比较电路的输出端，比较器u51的反相输入端连接比较电路的反相输入端。

9、所述比较电路的输出端连接稳压电路。

10、所述稳压电路包括电阻r61和电容c61，电阻r61的第一端连接控制电源vcc，电阻r61的第二端和电容c61的第一端连接比较电路的输出端，电容c61的第二端接地。

11、所述的一种自调节过流保护电路还包括mcu控制电路，mcu控制电路的输出端和比较电路的输出端通过与门电路连接输出开关管m1，与门电路的第一输入端和第二输入端分别连接比较电路的输出端和mcu控制电路的输出端，与门电路的输出端连接输出开关管m1的控制端。

12、所述比较电路的输出端通过电阻r91和二极管d91连接与门电路的第一输入端，二极管d91的负极连接比较电路的输出端，二极管d91的正极连接电阻r91的第一端和与门电路的第一输入端，电阻r91的第二端连接控制电源vcc。

13、采用上述方案后，本发明当电源系统的输入电压超过设定的输入电压阈值时，此时电源系统处于即将过流的状态，而此时输入电压检测电路控制过流阈值设定电路降低该过流阈值设定电路输出的过流阈值信号的电压（即自动降低过流阈值），这样比较电路在电流采样电路输出的电流采样信号大于该电压降低后的过流阈值信号时就控制输出开关管m1关断，从而使得本发明的自调节过流保护电路可以在电源系统过流前就控制输出开关管m1关断，进而使得本发明的自调节过流保护电路可以提前起到过流保护作用；而当电源系统的输出电压低于设定的输出电压阈值时，此时电源系统也处于即将过流的状态，而此时输出电压检测电路控制过流阈值设定电路降低该过流阈值设定电路输出的过流阈值信号的电压（即自动降低过流阈值），这样比较电路在电流采样电路输出的电流采样信号大于该电压降低后的过流阈值信号时就控制输出开关管m1关断，从而使得本发明的自调节过流保护电路可以在电源系统过流前就控制输出开关管m1关断，进而使得本发明的自调节过流保护电路可以提前起到过流保护作用。

14、由上述可知，本发明能在电源系统即将过流时自主降低过流阈值以提前起到过流保护作用，从而使得输出开关管m1关断时的反峰电压不会太高。

技术特征：

1.一种自调节过流保护电路，其特征在于：包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、过流阈值设定电路、电流采样电路、比较电路以及输出开关管m1，输入电压检测电路的输出端和输出电压检测电路的输出端连接过流阈值设定电路的调节端，过流阈值设定电路的输出端和电流采样电路的输入端分别连接比较电路的同相输入端和反相输入端，比较电路的输出端连接输出开关管m1的控制端；

2.如权利要求1所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述输入电压检测电路包括电阻r11、电阻r12、电阻r13和比较器u11；电阻r11的第一端连接接入输入电压阈值信号vth1，电阻r11的第二端连接电阻r12的第一端、电阻r13的第一端以及比较器u11的同相输入端，电阻r12的第二端连接控制电源vcc，电阻r13的第二端和比较器u11的输出端连接输入电压检测电路的输出端，比较器u11的反相输入端连接输入电压检测电路的输入端。

3.如权利要求1所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述输出电压检测电路包括电阻r21、电阻r22、电阻r23和比较器u21；电阻r21的第一端输出电压检测电路的输入端，电阻r21的第二端连接电阻r22的第一端、电阻r23的第一端以及比较器u21的同相输入端，电阻r22的第二端接地，电阻r23的第二端和比较器u21的输出端连接输出电压检测电路的输出端，比较器u21的反相输入端接入输出电压阈值信号vth2。

4.如权利要求1至3任意一项所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：当电源系统的输入电压超过设定的输入电压阈值时，输入电压检测电路给过流阈值设定电路的调节端输入低电平；当电源系统的输出电压低于设定的输出电压阈值时，输出电压检测电路给过流阈值设定电路的调节端输入低电平；

5.如权利要求1所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述电流采样电路包括电阻r41，电阻r41的两端分别连接电流采样电路的输入端和输出端。

6.如权利要求1所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述比较电路包括电阻r51和比较器u51，电阻r51的第一端和比较器u51的同相输入端连接比较电路的同相输入端，电阻r51的第二端和比较器u51的输出端连接比较电路的输出端，比较器u51的反相输入端连接比较电路的反相输入端。

7.如权利要求1或6所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述比较电路的输出端连接稳压电路。

8.如权利要求8所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述稳压电路包括电阻r61和电容c61，电阻r61的第一端连接控制电源vcc，电阻r61的第二端和电容c61的第一端连接比较电路的输出端，电容c61的第二端接地。

9.如权利要求1所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：还包括mcu控制电路，mcu控制电路的输出端和比较电路的输出端通过与门电路连接输出开关管m1，与门电路的第一输入端和第二输入端分别连接比较电路的输出端和mcu控制电路的输出端，与门电路的输出端连接输出开关管m1的控制端。

10.如权利要求9所述的一种自调节过流保护电路，其特征在于：所述比较电路的输出端通过电阻r91和二极管d91连接与门电路的第一输入端，二极管d91的负极连接比较电路的输出端，二极管d91的正极连接电阻r91的第一端和与门电路的第一输入端，电阻r91的第二端连接控制电源vcc。

技术总结
本发明公开了一种自调节过流保护电路，其包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、过流阈值设定电路、电流采样电路、比较电路以及输出开关管M1，输入电压检测电路的输出端和输出电压检测电路的输出端连接过流阈值设定电路的调节端，过流阈值设定电路的输出端和电流采样电路的输入端分别连接比较电路的同相输入端和反相输入端，比较电路的输出端连接输出开关管M1的控制端。本发明能在电源系统即将过流时自主降低过流阈值以提前起到过流保护作用，从而使得输出开关管M1关断时的反峰电压不会太高。

技术研发人员：刘亮邦,周伟斌
受保护的技术使用者：厦门拓宝科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15