一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路，包括至少一个直流电源保护单元，所有直流电源保护单元的电源输入并联、电源输出并联，多个直流电源保护单元通过并联方式提高过流能力；直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器和电源保护控制器；电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器。通过低速串行总线设置数字电位器阻值，从而实现输入电源过压门限电平、欠压门限电平、输入电源限流值可编程，提高保护电路通用性、集成度、可靠性，提高电流分断能力和响应速度。提高电流分断能力和响应速度。提高电流分断能力和响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路


[0001]本专利技术属于电子工程
，具体涉及一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路。

技术介绍

[0002]在电子产品测试和使用过程中，由于操作失误、电装错误、电源和负载老化漂移，引起电源输出电压可能超过或低于门限值、输出电流大于电子产品最大电流，导致测试设备或电子设备损坏，造成经济损失和人身危害。
[0003]现有技术方案是基于电子产品工作电源电压范围设计过压保护、欠压保护，根据最大电流选择保险丝，优点是电路简单，缺点是：
[0004]1、不同电子产品工作电源电压范围和工作电流不同，针对不对电子产品设计的过压保护电路、欠压保护电路和电流限制电路，通用性差；
[0005]2、采用分立元件实现电路保护，集成度低，可靠性低，设计复杂；
[0006]3、普通保险丝电流分断能力弱，响应速度慢。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路，包括至少一个直流电源保护单元，所有直流电源保护单元的电源输入并联、电源输出并联，多个直流电源保护单元通过并联方式提高过流能力；直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器和电源保护控制器；电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器。通过低速串行总线设置数字电位器阻值，从而实现输入电源过压门限电平、欠压门限电平、输入电源限流值可编程，提高保护电路通用性、集成度、可靠性，提高电流分断能力和响应速度。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0009]一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路，包括至少一个直流电源保护单元，各个直流电源保护单元在电路中并联，同一个电源输入，同一个电源输出；
[0010]所述直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器、第一电阻、第二电阻和电源保护控制器；所述电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器；
[0011]所述第一电阻一端连接电源输入，另一端连接第一数字电位器；所述第一数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第一数字电位器阻值，分压后在第一电阻和第一数字电位器之间产生过压采集信号，经过压比较器控制输出电源通断；
[0012]所述第二电阻一端连接电源输入，另一端连接第二数字电位器；所述第二数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第二数字电位器阻值，分压后在第二电阻和第二数字电位器之间产生欠压采集信号，经欠压比较器控制输出电源通断；
[0013]所述第三数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第三数字
电位器阻值，由第三数字电位器输出电流采集信号，经过流运算放大器限制输出电源电流。
[0014]优选的，所述低速串行总线接口为I2C接口或SPI接口。
[0015]优选的，所述电源保护控制器为电子保险丝。
[0016]优选地，所述电源保护控制器的型号为TPS26631RGER。
[0017]优选地，所述直流电源保护单元的数量是根据总过流能力需求和单个直流电源保护单元过流能力而定。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]1、本专利技术具有较高通用性；
[0020]2、本专利技术电源保护控制器采用功能高度集成的电子保险丝，使整个保护电路集成度高、可靠性高，同时简化设计；
[0021]3、本专利技术电子保险丝电流分断能力在设定值的10％以内，优于普通保险丝。
附图说明
[0022]图1为本专利技术直流电源过压保护欠压保护和电流限制电路的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术直流电源保护单元的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术直流电源保护单元的电路示意图。
[0025]图4为本专利技术第一数字电位器的电路示意图。
[0026]图5为本专利技术第二数字电位器的电路示意图。
[0027]图6为本专利技术第三数字电位器的电路示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0029]本专利技术根据输入电源过压门限电平、第一电阻阻值和电子保险丝内部过压比较电平，计算第一数字电位器阻值，通过I2C接口配置第一数字电位器阻值，实现输入电源过压门限可编程；根据输入电源欠压门限电平、第二电阻阻值和电子保险丝内部欠压比较电平，计算第二数字电位器阻值，通过I2C接口配置第二数字电位器阻值，实现输入电源欠压门限可编程；根据最大工作电流和电子保险丝内部过流比较电平，计算第三数字电位器阻值，通过I2C接口配置第三数字电位器阻值，实现过流门限可编程；
[0030]一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路，包括至少一个直流电源保护单元，各个直流电源保护单元在电路中并联，同一个电源输入，同一个电源输出；
[0031]所述直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器、第一电阻、第二电阻和电源保护控制器；所述电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器；
[0032]所述第一电阻一端连接电源输入，另一端连接第一数字电位器；所述第一数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第一数字电位器阻值，分压后在第一电阻和第一数字电位器之间产生过压采集信号，经过压比较器控制输出电源通断；
[0033]所述第二电阻一端连接电源输入，另一端连接第二数字电位器；所述第二数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第二数字电位器阻值，分压后在第二电阻和第二数字电位器之间产生欠压采集信号，经欠压比较器控制输出电源通断；
[0034]所述第三数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第三数字电位器阻值，由第三数字电位器输出电流采集信号，经过流运算放大器限制输出电源电流。
[0035]具体实施例：
[0036]如图1所示，一种直流电源可编程过压保护、欠压保护和电流限制电路，包括至少一个直流电源保护单元，所有直流电源保护单元的电源输入并联，电源输出并联；
[0037]本实施例中，总过流能力可编程范围是0.6安培到18安培，过压门限电平门限可编程范围是5V到60V，可编程欠压门限电平4.5V到59V；分配到每个直流电源保护单元过流能力可编程范围0.2安培到6安培。
[0038]本实施例中，三个直流保护单元设计完全相同，因此以其中一个为例进行说明。
[0039]如图2所示，直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器、第一电阻、第二电阻和电源保护控制器；所述电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器。
[0040]如图3所示，所述电源保护控制器U101选择型号为TPS26631RGER的电子保险丝，工作电压为4.5V到60V，单芯片过流能力6A(误差...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电源可编程过压保护欠压保护和电流限制电路，其特征在于，包括至少一个直流电源保护单元，各个直流电源保护单元在电路中并联，同一个电源输入，同一个电源输出；所述直流电源保护单元包括第一数字电位器、第二数字电位器、第三数字电位器、第一电阻、第二电阻和电源保护控制器；所述电源保护控制器包括过压比较器、欠压比较器、过流运算放大器；所述第一电阻一端连接电源输入，另一端连接第一数字电位器；所述第一数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第一数字电位器阻值，分压后在第一电阻和第一数字电位器之间产生过压采集信号，经过压比较器控制输出电源通断；所述第二电阻一端连接电源输入，另一端连接第二数字电位器；所述第二数字电位器上设有低速串行总线接口，通过低速串行总线设置第二数字电位器阻值，分压后在第二电阻和第二数字电位器之间产生欠压采集信号，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵元元，杜维萍，郑少军，毕思明，李宝全，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：