一种延时启动的过流保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种延时启动的过流保护电路，包括受控开关电路、采样电路、控制电路和受控开关电路，控制电路包括比较输出单元和延时单元，比较输出单元和延时单元的输出端均与受控开关电路的控制端连接；比较输出单元用于将采样电路所得采样电压值与预设的第一参考电压进行比较，并在采样电压值高于第一参考电压时控制受控开关电路断开；延时单元用于在采样电压值高于第一参考电压时钳位受控开关电路控制端的电压信号，使受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时延长所述受控开关电路的断开时间。该电路的反应迅速、且具有延时功能，即出现过流时使开关电路快速关断且具有一定的恢复时间，具有结构简单、成本低、通用性强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电路设计
，具体涉及一种延时启动的过流保护电路。
技术介绍
过流保护又叫过载保护，过载就是负荷过大，超过了设备本身的额定负载。过载产生的现象是电流过大，用电设备发热等。线路的长时间过载会降低线路绝缘水平，甚至烧毁设备或者线路，因此相应设备中应采用过流保护电路进行保护，并应在过流保护电路中设定合理的过流阈值。现有技术所公开的过流保护电路，一般包括采样单元、比较单元、控制单元，采样单元用于采样回路实时电流并转换为实时电压，控制单元用于提供过流阈值，比较单元用于比较实时电压和过流电压，当实时电压超过过流电压时，比较单元输出信号给开关电路以指示开关电路切断电路，从而实现过流保护。如中国专利申请号为:CN 2783334Y公开了一种过流检测装置，该装置包括电源、电流采样电阻、负载和输出告警电平的比较器，电流采样电阻与负载串联以采样负载电流，并将采样后的电流转换为电压后送入比较器，以便与参考电压进行比较，当负载电流过流时，输入至比较器的比较电压就会增大，比较器就会输出告警信号。但在该过流保护电路中，当比较器比较电压恢复至过流阈值电压以下时，控制信号又将恢复到原来的状态，不具有延时功能。故有必要提供一种具有延时功能，使电路具有一定的时间进彳丁恢复的电路。如中国专利CN 102064516 A公开了一种过流保护延时启动电路，包括与电子设备相连接的开关元件以及分压电阻、电压侦测电路、脉冲产生电路、RC放电电路及比较电路。该电路实现了过流的延时启动效果，但该延时启动控制回路中包含两个RC充放电回路，当主回路发生过流时存在不能立刻动作的缺陷。因此，有必要提供一种具有延时功能，且当电路发生过流现象时能够快速反应的电路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种延时启动的过流保护电路，具有延时启动功能，且当电路发生过流现象时能够快速反应。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种延时启动的过流保护电路，包括用于与用电设备串联的受控开关电路和采样电路，所述采样电路的信号输出端与控制电路连接，所述控制电路的输出端与受控开关电路的控制端连接，所述控制电路包括比较输出单元和延时单元，比较输出单元和延时单元的输出端均与受控开关电路的控制端连接；比较输出单元用于将采样电路所得采样电压值与预设的第一参考电压进行比较，并在采样电压值高于第一参考电压时控制受控开关电路断开；延时单元用于在采样电压值高于第一参考电压时钳位受控开关电路控制端的电压信号，使受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时延长所述受控开关电路的断开时间。所述受控开关电路包括顺次连接的光耦OPl和电子开关K1，光耦的输入端与比较输出单元和延时单元的输出端连接，光耦的输出端与电子开关的控制端连接。所述延时单元包括顺次相连的RC电路和比较电路，所述RC电路的输入端与比较输出单元的输出端连接，比较电路的输出端与受控开关电路的控制端连接；所述RC电路用于在采样电压值高于第一参考电压时通过比较输出单元的输出信号进行充电，同时比较电路输出用于控制受控开关电路断开的控制信号；且所述RC电路在受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时进行放电，以使比较电路持续输出用于控制受控开关电路断开供电回路的控制信号，直至RC电路的放电电压小于第一参考电压时，通过比较电路控制所述受控开关电路重新导通。所述比较电路包括第二比较器U2，U2的同相输入端与RC电路的输出端连接，其反相输入端与第一参考电压连接，其输出端与受控开关电路的控制端连接。所述RC电路包括并联的电阻Rl和电容Cl。所述比较输出单元包括第一比较器Ul，Ul的同相输入端与采样电路的采样电压值连接，其反相输入端与第一参考电压相连，Ul的输出端分别与受控开关电路的控制端和延时单元的输入端连接。所述比较输出单元与受控开关电路之间设有防反二极管D1。所述比较输出单元与延时单元之间设有防反二极管D2。所述延时单元与受控开关电路之间设有防反二极管D3。本专利技术延时启动的过流保护电路利用受控开关电路控制端并联的比较输出单元和延时单元共同控制受控开关电路的通断，当采样电压值高于第一参考电压时，比较输出子单元和延时单元均输出过流指示信号指示断开电路；比较输出单元输出控制手控开关电路断开的电平信号翻转时，延时单元使受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时延长受控开关电路的断开时间。该电路的反应迅速、且具有延时功能，即出现过流时使开关电路快速关断且具有一定的恢复时间，具有结构简单、成本低、通用性强的特点。【附图说明】图1为本专利技术的原理框图；图2为本专利技术实施例的电路图。【具体实施方式】下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。如图1所示为本专利技术延时启动的过流保护电路的原理框图，由图可知，该电路包括用于与用电设备串联的受控开关电路和采样电路，用电设备的供电端与电源连接；采样电路的信号输出端与控制电路连接，控制电路的输出端与受控开关电路的控制端连接，该控制电路包括比较输出单元和延时单元，比较输出单元和延时单元的输出端均与受控开关电路的控制端连接；比较输出单元用于将采样电路所得采样电压值与预设的第一参考电压进行比较，并在采样电压值高于第一参考电压时控制受控开关电路断开；延时单元用于在采样电压值高于第一参考电压时钳位受控开关电路控制端的电压信号，使受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时延长所述受控开关电路的断开时间。如图2所示，本实施例的采样电路包括采样电阻Rs，用于对流经供电回路的电流进行采样，并输出采样电流的采样电压值，该采样电路可以根据需求选择电组采样、电感采样、霍尔采样等。受控开关电路用于接收控制电路的过流指示信号断开电路，当供电回路出现过流时切断电路输出。本实施例的受控开关电路包括顺次连接的光耦OPl和电子开关Kl，OPl的输入端与比较输出单元和延时单元的输出端连接，OPl的输出端与Kl的控制端连接，这里的电子开关可以根据需求选择三极管、继电器、MOSFET等。光耦OPl的第一输入端和第一输出端均与VCC连接，其第二输入端通过限流电阻R2接GND，第二输出端通过限流电阻R3接GND。Kl的第一端与用电设备相连接，第二端通过电阻Rs接GND，其控制端用于控制第一端与第二端的通断。当然，受控开关电路的结构不局限于此，也可以不要用于驱动的光耦，只选用符合使用要求的电子开关。比较输出单元包括第一比较器Ul，Ul的同相输入端与采样电路的采样电压值Vs连接，其反相输入端与第一参考电压Vrefl相连，Ul的输出端分别通过防反二极管Dl和D2与受控开关电路的控制端和延时单元的输入端连接。本实施例的第一参考电压Vrefl由电源端VCC提供，且Vrefl小于第一当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延时启动的过流保护电路，包括用于与用电设备串联的受控开关电路和采样电路，所述采样电路的信号输出端与控制电路连接，所述控制电路的输出端与受控开关电路的控制端连接，其特征在于：所述控制电路包括比较输出单元和延时单元，比较输出单元和延时单元的输出端均与受控开关电路的控制端连接；比较输出单元用于将采样电路所得采样电压值与预设的第一参考电压进行比较，并在采样电压值高于第一参考电压时控制受控开关电路断开；延时单元用于在采样电压值高于第一参考电压时钳位受控开关电路控制端的电压信号，使受控开关电路断开后采样电压值低于第一参考电压时延长所述受控开关电路的断开时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞杰，代兴华，田素立，刘德林，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许昌许继风电科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41