一种过温保护电路及充电桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种过温保护电路及充电桩。该过温保护电路包括温度上升率检测电路和关断信号输出电路，温度上升率检测电路的输出点连接至关断信号输出电路的输入端。该过温保护电路通过检测温度的变化率来实现过温保护的目的，当温度上升很快时，即温度变化率大并大于某一预设的变化率，该过温保护电路便输出关断信号，使PWM芯片停止工作。

Over temperature protection circuit and charging pile

The utility model discloses an over temperature protection circuit and a charging pile. The over temperature protection circuit comprises a temperature rise rate detection circuit and a shutdown signal output circuit, wherein the output point of the temperature rise rate detection circuit is connected with the input terminal of the very critical signal output circuit. The over temperature protection circuit by detecting the change rate of the temperature to achieve the purpose of protection over temperature, when the temperature rises quickly, the temperature change rate and greater than a preset change rate, the over temperature protection circuit will output on-off signal, the PWM chip to stop working.

【技术实现步骤摘要】
一种过温保护电路及充电桩
本技术涉及保护电路领域，尤其涉及一种过温保护电路及充电桩。
技术介绍
对于一些大功率电源模块，比如充电桩，过温保护非常重要。当前的过温保护的方案大多是温度超过一定阈值时，过温保护电路输出关断信号，从而使PWM芯片部分或完全停止工作，然而，过温保护电路为了检测温度的准确性，对采用信号做了滤波延迟处理。如果所检测的温度上升得很快，过温保护电路输出关断信号时，实际温度已经会超过其阈值很多了，这样的滞后性会导致某些温度较高的半导体器件过热烧坏。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本技术提供一种过问保护电路及充电桩。该过温保护电路通过检测温度的变化率来实现过温保护的目的，当温度上升很快时，即温度变化率大并大于某一预设的变化率，该过温保护电路便输出关断信号，使PWM芯片停止工作。本技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种过温保护电路，包括温度上升率检测电路和关断信号输出电路，温度上升率检测电路的输出点连接至关断信号输出电路的输入端；温度上升率检测电路包括电压输入端、第一电阻、基准源、三极管、第二电阻、热敏电阻、电容、P沟道MOS管、第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管，电压输入端连接至第一电阻的输入端，第一电阻的输出端连接至基准源的K脚，基准源的R脚连接至第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接至热敏电阻的输入端，热敏电阻的输出端接地，基准源的A脚分别连接至热敏电阻的输入端和P沟道MOS管的栅极，P沟道MOS管的漏极和电压输入端之间连接有电容，P沟道MOS管的源极连接至第一N沟道MOS管的漏极，第一N沟道MOS管的源极连接至热敏电阻的输出端，第一N沟道MOS管的栅极和漏极短接，第一N沟道MOS管的栅极连接至第二N沟道MOS管的栅极，第二N沟道MOS的漏极连接至第一N沟道MOS管的漏极，第二N沟道MOS管的源极和电压输入端之间连接有第三电阻，第二N沟道MOS管和第三电阻的公共端连接至关断信号输出电路的输入端；三极管的栅极连接第一电阻和基准源的公共端、源极连接第一电阻的输入端、漏极连接基准源的R脚；关断信号输出电路包括比较器，比较器的同相输入端连接至温度上升率检测电路的输出端、反相输入端为接收基准Vref信号的输入端、输出端为关断信号的输出端；比较器的同相输入端和输出端之间并联有第四电阻。一种充电桩，包括上述的过温保护电路。本技术具有如下有益效果：该过温保护电路通过检测温度的变化率来实现过温保护的目的，当温度上升很快时，即温度变化率大并大于某一预设的变化率，该过温保护电路便输出关断信号，使PWM芯片停止工作。附图说明图1为本技术提供的过温保护电路的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。实施例一如图1所示，一种过温保护电路，包括温度上升率检测电路和关断信号输出电路，温度上升率检测电路的输出点连接至关断信号输出电路的输入端。温度上升率检测电路包括电压输入端VCC、第一电阻R1、基准源U1、三极管Q1、第二电阻R2、热敏电阻RT、电容C1、P沟道MOS管Q2、第一N沟道MOS管Q3和第二N沟道MOS管Q4，电压输入端VCC连接至第一电阻R1的输入端，第一电阻R1的输出端连接至基准源U1的K脚，基准源U1的R脚连接至第二电阻R2的输入端，第二电阻R2的输出端连接至热敏电阻RT的输入端，热敏电阻RT的输出端接地，基准源U1的A脚分别连接至热敏电阻RT的输入端和P沟道MOS管Q2的栅极，P沟道MOS管Q2的漏极和电压输入端VCC之间连接有电容C1，P沟道MOS管Q2的源极连接至第一N沟道MOS管Q3的漏极，第一N沟道MOS管Q3的源极连接至热敏电阻RT的输出端，第一N沟道MOS管Q3的栅极和漏极短接，第一N沟道MOS管Q3的栅极连接至第二N沟道MOS管Q4的栅极，第二N沟道MOS的漏极连接至第一N沟道MOS管Q3的漏极，第二N沟道MOS管Q4的源极和电压输入端VCC之间连接有第三电阻R3，第二N沟道MOS管Q4和第三电阻R3的公共端连接至关断信号输出电路的输入端；三极管Q1的栅极连接第一电阻R1和基准源U1的公共端、源极连接第一电阻R1的输入端、漏极连接基准源U1的R脚。关断信号输出电路包括比较器U2，比较器U2的同相输入端连接至温度上升率检测电路的输出端、反相输入端为接收基准Vref信号的输入端、输出端为关断信号的输出端；比较器U2的同相输入端和输出端之间并联有第四电阻R4。其工作原理如下：电压输入端VCC是整个过温保护电路的供电电源，当电压输入端VCC通过第一电阻R1给基准源U1（TL431）供电时，基准源U1内部的电路工作起来，产生2.5V的基准电压。三极管Q1导通，Vbe=0.7V，使得基准源U1的R脚有电压，当基准源U1的R脚电压Vr大于基准电压2.5V时，基准源U1会导通，其K脚电压Vk减小，而K脚和R脚两端电压等于三极管Q1的PN结电压，即Vkr=Vbe=0.7V是个固定值。当Vk减小时，势必Vr减小，Vr一旦减小，基准源U1会关断，K脚电压Vk上升，Vr又增大。这样的负反馈，形成最终的结果是基准源U1的R脚电压Vr稳定在同基准源U1一样的电压2.5V，即R脚和A脚两端电压Vra=2.5V，流过第二电阻R2的电流I1=2.5V/R2，便可以得到一个固定的恒流源I1。热敏电阻RT负责温度的采用，温度升高，其电阻减小。温度变化量dt同热敏电阻RT的阻值变化量dRT成正比例。由于电流I1固定，热敏电阻RT的变化量会体现在热敏电阻RT两端的电压上，即dRT的变压大，热敏电阻RT两端的电压变化量dU=I1×dRT也变大。电压变化量dU被送到P沟道MOS管Q2的栅极，当栅极电压发生变化时，源极电压也跟随变化。P沟道MOS管Q2的源极通过电容C1接到电压输入端VCC，P沟道MOS管Q2的源极电压的变化即是电容C1两端电压的变化。依据电容的充放电公式，可知电容C1上的电流Ic=C×（dU/dt），C为电容量常数，将DU=I1×dRT代入得到Ic=C×Ic×（dRT/dt），而将热敏电阻RT的阻值变化与温度变化关系dRT=K×dT代入得到电流Ic=K×C×I1×（dT/dt），K为转换系数，其中K、C和I1均为固定值，电流IC可简化成Ic=K1×（dT/dt），K1=K×C×I1。从上式可以看出，电容C1上的电流Ic便是温度的变化率乘以一个固定系数K1。温度变化的越快，电流Ic越大，这样便实现了，通过检测电流Ic的大小来判断温度变化率的大小。第一N沟道MOS管Q3和第二N沟道MOS管Q4构成电流镜像电路。由于，第一N沟道MOS管Q3的栅漏短路，第一N沟道MOS管Q3进入恒流区，其栅源电压Vgs正比例于漏极电流Id3，第二N沟道MOS管Q4的Vgs与第一N沟道MOS管Q3的Vgs一样，第二N沟道MOS管Q4也会进入恒流区，且其漏极电流Id4=Id3，这样便实现了第一N沟道MOS管Q3漏极电流的镜像。由于C1、Q2、Q3的串联关系，电流Ic便是第一N沟道MOS管Q3的漏极电流，即Id4=Id3=Ic，第二N沟道MOS管Q4的漏源电压Vds=VCC-Id4×R3，将电流Ic的公式代入后得到Vds=VCC-K1×R3×（dT/dt）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过温保护电路，包括温度上升率检测电路和关断信号输出电路，温度上升率检测电路的输出点连接至关断信号输出电路的输入端；温度上升率检测电路包括电压输入端、第一电阻、基准源、三极管、第二电阻、热敏电阻、电容、P沟道MOS管、第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管，电压输入端连接至第一电阻的输入端，第一电阻的输出端连接至基准源的K脚，基准源的R脚连接至第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接至热敏电阻的输入端，热敏电阻的输出端接地，基准源的A脚分别连接至热敏电阻的输入端和P沟道MOS管的栅极，P沟道MOS管的漏极和电压输入端之间连接有电容，P沟道MOS管的源极连接至第一N沟道MOS管的漏极，第一N沟道MOS管的源极连接至热敏电阻的输出端，第一N沟道MOS管的栅极和漏极短接，第一N沟道MOS管的栅极连接至第二N沟道MOS管的栅极，第二N沟道MOS的漏极连接至第一N沟道MOS管的漏极，第二N沟道MOS管的源极和电压输入端之间连接有第三电阻，第二N沟道MOS管和第三电阻的公共端连接至关断信号输出电路的输入端；三极管的栅极连接第一电阻和基准源的公共端、源极连接第一电阻的输入端、漏极连接基准源的R脚；关断信号输出电路包括比较器，比较器的同相输入端连接至温度上升率检测电路的输出端、反相输入端为接收基准Vref信号的输入端、输出端为关断信号的输出端；比较器的同相输入端和输出端之间并联有第四电阻。...

【技术特征摘要】
1.一种过温保护电路，包括温度上升率检测电路和关断信号输出电路，温度上升率检测电路的输出点连接至关断信号输出电路的输入端；温度上升率检测电路包括电压输入端、第一电阻、基准源、三极管、第二电阻、热敏电阻、电容、P沟道MOS管、第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管，电压输入端连接至第一电阻的输入端，第一电阻的输出端连接至基准源的K脚，基准源的R脚连接至第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接至热敏电阻的输入端，热敏电阻的输出端接地，基准源的A脚分别连接至热敏电阻的输入端和P沟道MOS管的栅极，P沟道MOS管的漏极和电压输入端之间连接有电容，P沟道MOS管的源极连接至第一N沟道MOS管的漏极，第一N沟道MOS管的源极连接至热敏电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，毕福春，吴永钊，
申请(专利权)人：深圳市凌康技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44