一种短路和过流保护电路以及方法技术

本发明专利技术涉及短路和过流保护电路以及方法，电路包括：采样电路，所述采样电路用于采集负载供电电流；复位芯片，所述复位芯片用于根据所述负载供电电流确定是否产生复位信号；以及负载供电控制电路，所述负载供电控制电路用于根据所述复位信号确定是否向负载供电。本发明专利技术实施例通过电路的方式实现载端短路和过流保护，在电路系统负载端出现故障的情况下，可以检测到电流的异常，及时切断负载端的供电，保证电路系统不会损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种短路和过流保护电路以及方法
本专利技术涉及供电保护
，特别涉及一种短路和过流保护电路，尤其涉及一种负载端短路和过流保护电路以及方法。
技术介绍
当电子设备的负载端出现故障，可能会造成电流过大或短路的情况。这种情况下，如果没有过流/短路保护措施，会造成负载端和电源端持续的发热，造成电路不可逆的损坏，甚至会造成危险。目前，市场上的针对设备使用场景的不同，设备的接口不同，电流阈值是固定的，灵活性低，一般设计专门的过流/短路保护芯片方案，适用性低，成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种短路和过流保护电路以及方法，旨在至少在一定程度上解决以下问题：过流/短路保护芯片都是面向特定接口或应用场景的情况，电流的阈值是基本固定的，灵活性低；成本较高。本专利技术实施例的第一方面提供了一种短路和过流保护电路，包括：采样电路，所述采样电路用于采集负载供电电流；复位芯片，所述复位芯片用于根据所述负载供电电流确定是否产生复位信号；以及负载供电控制电路，所述负载供电控制电路用于根据所述复位信号确定是否向负载供电。在一个示例中，所述采样电路包括：采样电阻和多个三极管，其中，所述采样电路通过负载供电电流流过所述采样电阻的电压控制三极管的通断，确定采样电路的采样电压。在一个示例中，所述采样电路中的多个三极管包括第一三极管和第二三极管，其中，所述第一三级管在负载供电电流在预设单位时间内增大的情况下导通；所述第二三极管在负载供电电流和指定电阻的乘积大于所述第二三极管的导通电压的情况下导通。在一个示例中，所述复位芯片根据所述采样电路的采样电压和复位芯片的采样电压确定输出高电平或低电平，其中，所述低电平信号是复位信号。在一个示例中，所述负载供电控制电路包括：多个三极管，其中，所述负载供电控制电路通过所述复位芯片输出的高电平信号或低电平信号确定三极管的导通状态，以确定是否向负载供电。在一个示例中，所述负载供电控制电路的多个三级管包括：第三三级管和第四三极管，其中，所述复位芯片输出高电平信号的情况下，所述第三三极管和所述第四三极管呈导通状态，所述负载供电控制电路开启负载的供电；所述复位芯片输出低电平信号的情况下，所述第三三极管呈截止状态，所述负载供电控制电路关闭负载的供电。在一个示例中，所述复位芯片设置有延时模块，所述延时模块用于在所述负载供电控制电路关闭负载供电的一定时间后，重新向负载开启供电。本专利技术实施例的第二方面提供了一种对负载进行短路和过流保护的方法，包括：通过所述采样电路采集负载供电电流，并确定所述采样电路的采样电压；基于所述复位芯片的采样电压和所述采样电路的采样电压，确定所述复位芯片输出复位信号；通过所述复位芯片输出的复位信号，确定所述负载供电控制电路的导通状态，以控制是否向负载供电。在一个示例中，还包括：所述复位芯片输出所述复位信号一定时间后，取消所述复位信号的输出，以使所述负载供电控制电路向负载供电。在一个示例中，所述通过采样电路采集负载供电电流，并确定所述采样电路的采样电压，包括：根据所述负载供电电流确定所述第一三极管和所述第二三极管的导通状态，并通过所述第一三极管和所述第二三极管的导通状态确定所述采样电路的采样电压。有益效果：本专利技术实施例通过电路的方式实现载端短路和过流保护，在电路系统负载端出现故障的情况下，可以检测到电流的异常，及时切断负载端的供电，保证电路系统不会损坏；本专利技术实施例通过设计采样电路，选取不同规格的电阻，能够实现负载端过流阈值的调节，极大的提高了电路的试用性；本专利技术实施例的电路完全由硬件电路实现，反映速度快，并且具有自动延时和自动重新为负载供电的功能，在提高了负载的安全性的同时，保障了负载的工作效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的短路和过流保护电路框架示意图；图2为本专利技术实施例提供的短路和过流保护电路工作逻辑示意图；图3为本专利技术实施例提供的采样电路的一种实现方式示意图；图4为本专利技术实施例提供的复位芯片和负载供电控制电路的一种实现方式示意图；图5为本专利技术实施例提供的短路和过流保护方法的流程示意图。具体实施方式为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。根据本专利技术实施例的第一方面，本专利技术提供了一种短路和过流保护电路，图1为本专利技术实施例提供的短路和过流保护电路框架示意图，如图1所示，本专利技术实施例的短路和过流保护电路分为三部分，第一部分是电流的采样电路，采样电路通过采样负载供电电流大小，产生对应的采样电压；第二部分是复位芯片，当采样电压低于特定值时，复为芯片产生复位信号；第三部分是负载供电控制电路，当接收到复位芯片的复位信号时，控制电路控制开关，关闭负载端的电流。图2为本专利技术实施例提供的短路和过流保护电路工作逻辑示意图，如图2所示，当负载电流超过阈值时，复位芯片会产生复位信号，负载供电控制电路关闭负载供电，负载电流采样值会小于阈值，因为复位芯片的特性，内置有延时模块，复位芯片会在延时200ms以后，取消复位信号，负载控制电路会打开负载供电，负载电流会继续采样负载供电恢复后的电流情况，如果正常，则正常工作，如果仍旧异常，则继续上述步骤直到负载电流恢复正常。可以理解的是,本专利技术实施例可以直接通过对电流进行采样实现，也可以通过将电流转化为电压，然后依据三极管的特性，设计相应的电路实现。根据本专利技术的具体实施例，采样电路包括：采样电阻和多个三极管，其中，所述采样电路通过负载供电电流流过所述采样电阻的电压控制三极管的通断，确定采样电路的采样电压。具体而言，图3为本专利技术实施例提供的采样电路的一种实现方式示意图，如图3所示，本专利技术实施例利用三极管工作在放大区、饱和区和截止区的不同特性，采用三极管和采样电阻R1组成一个低成本供电电路电流采样电路。采样电路利用负载供电电流流过采样电阻产生的电压控制三极管的通断。例如，负载电路正常工作时，工作电流小于阈值电路，此时会使三极管工作在截止区。当负载电路供电出现异常，例如工作电流突然增大时，在采样电阻上会形成较大压差，三极管进入放大区或饱和区，使采样三极管开始导通，流过第一三极管Q1的电流为Ic。当电流Ic*电阻R3大于Q2的导通电压时，就会有电流流过第二二极管Q2，此时采样电压就会降低。由此可知，本专利技术实施例能够通过设计不同规格的电阻和三级管，实现负载端短路和过流的保护。根据本专利技术的具体实施例，图4为本专利技术实施例提供的复位芯片和负载供电控制电路的一种实现方式示意图，如图4所示，复位芯片会检测采样电路的采样电压，当正常情况下，复位芯片输出高电平，第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路和过流保护电路，其特征在于，包括：/n采样电路，所述采样电路用于采集负载供电电流；/n复位芯片，所述复位芯片用于根据所述负载供电电流确定是否产生复位信号；以及/n负载供电控制电路，所述负载供电控制电路用于根据所述复位信号确定是否向负载供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种短路和过流保护电路，其特征在于，包括：
采样电路，所述采样电路用于采集负载供电电流；
复位芯片，所述复位芯片用于根据所述负载供电电流确定是否产生复位信号；以及
负载供电控制电路，所述负载供电控制电路用于根据所述复位信号确定是否向负载供电。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样电路包括：采样电阻和多个三极管，其中，
所述采样电路通过负载供电电流流过所述采样电阻的电压控制三极管的通断，确定采样电路的采样电压。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述采样电路中的多个三极管包括第一三极管和第二三极管，其中，
所述第一三级管在负载供电电流在预设单位时间内增大的情况下导通；
所述第二三极管在负载供电电流和指定电阻的乘积大于所述第二三极管的导通电压的情况下导通。


4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述复位芯片根据所述采样电路的采样电压和复位芯片的采样电压确定输出高电平或低电平，其中，所述低电平信号是复位信号。


5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述负载供电控制电路包括：多个三极管，其中，
所述负载供电控制电路通过所述复位芯片输出的高电平信号或低电平信号确定三极管的导通状态，以确定是否向负载供电。


6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述负载供电控制电路的多个三级管包括：第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞金，刘强，金长新，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37