一种具有短路保护功能的电子开关电路制造技术

本申请公开了一种具有短路保护功能的电子开关电路，包括采样电阻、输出电感、比较模块和单稳态模块，采样电阻设置在输入地与开关器件的第三端子之间；输出电感设置在输入正与输出正之间；采样电阻的两端与比较模块的输入端电连接，比较模块的输出端与单稳态模块的输入端连接，单稳态模块的输出端与开关器件的第一端子连接；通过输出电感来限制通路中电流在短路情况下的快速增长，通过采样电阻采集通路中的电流值，当电流值达到比较模块设定的阈值，通过单稳态模块关断开关器件，同时单稳态模块开始计时，达到设定时间后重新开启开关器件，实现了电子开关的打嗝式短路保护，提高了电子开关及应用设备的可靠性。开关及应用设备的可靠性。开关及应用设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有短路保护功能的电子开关电路


[0001]本申请涉及电子开关
，具体涉及一种具有短路保护功能的电子开关电路。

技术介绍

[0002]在电气、电子、自动控制和电力配电等相关行业中经常会用到距离接通和分断控制电路、供电分配和通断控制等功能，所以需要一种能够用较小的电压或电流信号去控制较大的电压或电流的“自动开关”。
[0003]在实际的工程设计中经常会碰到这种“自动开关”的选用，常见的选择是继电器和接触器。继电器(relay)是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。继电器具有控制系统和被控制系统，通常应用于自动化的控制电路中，在电路中起着自动调节、安全保护和转换电路等作用。接触器分为交流接触器(电压AC)和直流接触器(电压DC)，它应用于电力、配电和用电场合，接触器广义上是指工业用电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。
[0004]在实际的工程应用中，继电器和接触器有着明显的优点，例如经济实惠、原理简单、技术成熟等。但是在某些特定的场合两者也存在明显的缺点：例如机械寿命短、容易受干扰、触点容易拉弧、反应时间慢(几十毫秒)、体积大、没有短路保护等。
[0005]基于继电器和接触器的以上缺点，电子开关的使用应用而生。电子开关使用晶闸管、晶体管或者MOS管作为开关器件，因为是电子元器件所以可以避免继电器与接触器存在的缺点。
[0006]常见的电子开关的电路如图1所示，由图1可知现有的电子开关没有短路保护的功能。在输出短路，负载过大或者容性过大的时候都会出现通路电流过大而损坏通路中的MOS管。

技术实现思路

[0007]为此，本申请提供一种具有短路保护功能的电子开关电路，以解决现有技术存在的电子开关没有限流和短路保护功能的问题。
[0008]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0009]一种具有短路保护功能的电子开关电路，包括开关器件、第一电容和第二电容，所述开关器件的第三端子接输入地，所述开关器件的第二端子接输出地，所述开关器件的第一端子接控制信号端，所述第一电容并联在输入正和输入地之间，所述第二电容并联在输出正和输出地之间；还包括采样电阻、输出电感、比较模块和单稳态模块，所述采样电阻设置在输入地与所述开关器件的第三端子之间，用来采集通路中的电流值；所述输出电感设置在输入正与输出正之间，用于限制通路中电流在短路情况下快速增长；所述采样电阻的两端与所述比较模块的输入端电连接，所述比较模块的输出端与所述单稳态模块的输入端
连接，所述单稳态模块的输出端与所述开关器件的第一端子连接用于控制所述开关器件的开关。
[0010]作为优选，所述开关器件为晶闸管、晶体管或者MOS管。
[0011]作为优选，所述开关器件为MOS管时，还包括第一电阻，所述第一电阻并联在所述MOS管的源极和栅极之间。
[0012]作为优选，所述比较模块包括电流比较器，所述电流比较器的正输入端连接在所述采样电阻与输入地之间，所述电流比较器的负输入端连接在所述采样电阻与所述开关器件的第三端子之间，所述电流比较器的输出端与所述单稳态模块电连接。
[0013]作为优选，所述比较模块还包括第三电阻，所述电流比较器的负输入端通过所述第三电阻连接在所述采样电阻与输出正之间。
[0014]作为优选，所述单稳态模块包括触发器和三极管，所述触发器的触发引脚与所述比较模块的输出端连接，所述触发器的输出引脚与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与所述开关器件的第一端子连接，所述三极管的发射极与所述输入地连接。
[0015]相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
[0016]本申请提供了一种具有短路保护功能的电子开关电路，包括采样电阻、输出电感、比较模块和单稳态模块，采样电阻设置在输入地与开关器件的第三端子之间，用来采集通路中的电流值；输出电感设置在输入正与输出正之间，用于限制通路中电流在短路情况下快速增长；采样电阻的两端与比较模块的输入端电连接，比较模块的输出端与单稳态模块的输入端连接，单稳态模块的输出端与开关器件的第一端子连接用于控制开关器件的开关。本申请通过输出电感来限制通路中电流在短路情况下的快速增长，通过采样电阻采集通路中的电流值，当电流值达到比较模块设定的阈值，通过单稳态模块关断开关器件，同时单稳态模块开始计时，达到设定时间后重新开启开关器件，实现了电子开关的打嗝式短路保护，提高了电子开关及应用设备的可靠性。
附图说明
[0017]为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
[0018]图1为现有技术中的电子开关电路原理图；
[0019]图2为本申请提供的一种具有短路保护功能的电子开关电路原理图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
[0021]在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
[0022]本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
[0023]请参阅图2，本申请提供了一种具有短路保护功能的电子开关电路，包括开关器件、第一电容C1、第二电容C2、采样电阻R2、输出电感L1、比较模块和单稳态模块，开关器件可以为晶闸管、晶体管或者MOS管；开关器件的第三端子接输入地Vin
‑
，开关器件的第二端子接输出地VO
‑
，开关器件的第一端子接控制信号端，第一电容C1并联在输入正Vin+和输入地Vin
‑
之间，第二电容C2并联在输出正VO+和输出地VO
‑
之间；采样电阻R2设置在输入地Vin
‑
与开关器件的第三端子之间，用来采集通路中的电流值；输出电感L1设置在输入正Vin+与输出正VO+之间，用于限制通路中电流在短路情况下快速增长；采样电阻R2的两端与比较模块的输入端电连接，比较模块的输出端与单稳态模块的输入端连接，单稳态模块的输出端与开关器件的第一端子连接用于控制开关器件的开关。
[0024]当开关器件为MOS管Q1时，MOS管Q1的源极接输入地Vin...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有短路保护功能的电子开关电路，包括开关器件、第一电容和第二电容，所述开关器件的第三端子接输入地，所述开关器件的第二端子接输出地，所述开关器件的第一端子接控制信号端，所述第一电容并联在输入正和输入地之间，所述第二电容并联在输出正和输出地之间；其特征在于，还包括采样电阻、输出电感、比较模块和单稳态模块，所述采样电阻设置在输入地与所述开关器件的第三端子之间，用来采集通路中的电流值；所述输出电感设置在输入正与输出正之间，用于限制通路中电流在短路情况下快速增长；所述采样电阻的两端与所述比较模块的输入端电连接，所述比较模块的输出端与所述单稳态模块的输入端连接，所述单稳态模块的输出端与所述开关器件的第一端子连接用于控制所述开关器件的开关。2.根据权利要求1所述的具有短路保护功能的电子开关电路，其特征在于，所述开关器件为晶闸管、晶体管或者MOS管。3.根据权利要求2所述的具有短路保护功能的电子开关电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，
申请(专利权)人：北京力源兴达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：