一种DC电源的过流保护电路及过流保护方法技术

本发明专利技术适用于电源电路领域，提供了一种DC电源的过流保护电路及过流保护方法。所述DC电源的过流保护电路包括：第一迟滞比较器，用于检测DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值；过流保护子电路，用于对DC电源的输出电流采样，并在第一迟滞比较器判断出DC电源的输出电压达到预设的电压阈值且过流保护子电路判断出DC电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对DC电源执行过电流保护动作。本发明专利技术将对DC电源的输出电压的检测与电流的检测相结合，通过对DC电源的输出电压进行判断，使得过流保护电路在DC电源开启过程中停止工作，开启完毕后再开始保护DC电源，因此使用者在设置过流保护点时不必担心开机产生的浪涌电流造成保护电路误动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源电路领域，尤其涉及一种DC电源的过流保护电路及过流保护方法。
技术介绍
目前DC电源的过流保护电路有许多种，原理都是将电流信号转换为电压信号再作比较以判断是否要执行保护动作。保护方式主要是根据采样点的不同和保护动作来划分，从采样点的不同可分为电感电流采样、MOSFET电流采样、电阻电流采样等，从保护动作的不同可分为过流后过流保护信号锁死和过流后过流保护信号自恢复两种，其中保护信号锁死则需要电路重新启动后才能消除保护信号，而保护信号自恢复则不需重启电路，当电流值降至保护点以下时，保护信号自动消除。目前有种过电流保护技术是通过监测MOS管上流过电流的大小来判断是否过流， 有如图IA所示的MOS管电流采样和如图IB所示电阻电流采样两种方式。在开关电源中， MOS管一般工作在开关状态，所以流过MOS管的电流也不是直流电流。为得到直流电流的值则必须取平均值，然后对该值进行判断，看是否过流。由于该方案取的是平均值，所以对瞬间的浪涌电流有一定的滤除效果。但存在如下缺点1、采用平均值进行判断会使得MOS管流过大小相同的电流时，由于占空比的不同而使得平均值不同，而产生较大误差；2、开机后对电流检测过程中仍然会对持续时间较短的大电流进行过滤，存在检测不出实质上会损坏负载的瞬间大电流，使得在开机后对短时间的大电流起不到保护的作用；3、如果电源的开机时间较长，浪涌电流的持续时间也会延长，该保护电路仍然会发出保护信号。还有一种过电流保护技术通过监测电源滤波器上的流过电感的电流来判断是否过流，如图2所示，虽然该方案所采样的电流是一个连续值，不会受占空比的影响，但仍然存在开机后对短时间的大电流不能起到保护的作用、如果电源的开机时间较长仍然会发出保护信号的缺点。总之，现有的过电流保护技术存在开机时浪涌电流使过流保护电路误动作，并且开机后过流保护功能不正常的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种DC电源的过流保护电路，旨在避免开机时浪涌电流使过流保护电路误动作，并保证在开机后过流保护功能正常。本专利技术实施例是这样实现的，一种DC电源的过流保护电路，包括第一迟滞比较器，用于检测DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值；过流保护子电路，用于对DC电源的输出电流采样，并在所述第一迟滞比较器判断出DC电源的输出电压达到预设的电压阈值且所述过流保护子电路判断出DC电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对DC电源执行过电流保护动作。本专利技术实施例还提供了一种DC电源的过流保护方法，包括以下步骤检测DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值；检测DC电源的输出电流是否达到预设的电流阈值；当判断出DC电源的输出电压达到预设的电压阈值且DC电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对DC电源执行过电流保护动作。本专利技术实施例将对DC电源的输出电压的检测与电流的检测相结合，通过对DC电源的输出电压进行判断，使得过流保护电路在DC电源开启过程中停止工作，开启完毕后再开始保护DC电源，因此使用者在设置过流保护点时不必担心开机产生的浪涌电流造成保护电路误动作，可避免因过流保护问题而限制电源带容性负载的能力(即能接多大容量的电容)，同时不通过平均值而直接通过电流的大小进行判断可避免出现由于将瞬间大电流过滤掉而无法正常进行过流保护的现象。附图说明图IA和图IB是现有技术提供的通过监测MOS管上流过电流的大小来判断是否过流的过流保护技术的实现原理图；图2是现有技术提供的通过监测电源滤波器上的流过电感的电流来判断是否过流的过流保护技术的实现原理图；图3是本专利技术实施例提供的DC电源的过流保护电路的结构原理图；图4是本专利技术第一实施例提供的图3所示DC电源的过流保护电路的一种具体实现结构示意图；图5是图4所示结构的具体电路图；图6是本专利技术第二实施例提供的图3所示DC电源的过流保护电路的另一种具体实现结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的DC电源的过流保护方法的实现流程图。 具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例判断DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值，仅在判断为达到预设的电压阈值时才对DC电源进行过流保护。图3是本专利技术实施例提供的DC电源的过流保护电路的结构原理，为了便于描述， 仅示出了与本实施例相关的部分。参照图3，过流保护电路连接于DC电源与负载之间，并与DC电源形成一闭环结构。 其中过流保护电路包括第一迟滞比较器1和过流保护子电路2，第一迟滞比较器1连接在 DC电源的输出端，用于检测DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值，过流保护子电路 2同时连接第一迟滞比较器1、DC电源的输出端以及DC电源的控制端，用于对DC电源的输出电流采样，当第一迟滞比较器1判断出DC电源的输出电压达到预设的电压阈值，并且过流保护子电路2判断出DC电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对DC电源执行过电流保护动作。上述实施例通过对电压的判断来决定是否要发出过流保护信号，避免了开机时浪涌电流使过流保护电路误动作的问题，同时不通过平均值而直接通过电流的大小进行判断可避免出现由于将瞬间大电流过滤掉而无法正常进行过流保护的现象。图4示出了本专利技术第一实施例提供的图3所示DC电源的过流保护电路的一种具体实现结构，其中过流保护子电路2由电流采样电阻R、误差放大器21以及第二迟滞比较器22组成。具体连接关系如下电流采样电阻R连接于DC电源与负载RL之间；误差放大器21的两个输入端分别连接电流采样电阻R的两端，控制端与第一迟滞比较器1连接，由第一迟滞比较器1控制其工作状态，在第一迟滞比较器1检测到DC电源的输出电压达到预设的电压阈值时，对电流采样电阻R两端的压降进行放大处理；第二迟滞比较器22的输入端与误差放大器21的输出端连接，用于将误差放大器21放大处理过的电压与参考电压比较，当比较结果为误差放大器21放大处理过的电压超过参考电压时，输出过流信号触发对 DC电源执行过电流保护动作，其中电流采样电阻R可选用阻值一般在2 6毫欧的高精度电阻。图5是图4所示结构的具体电路图。其中误差放大器21包括运算放大电路U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4 ； 运算放大电路Ul的同相输入端通过电阻Rl接地，该同相输入端同时通过电阻R2连接电流采样电阻R的一端；运算放大电路Ul的反相输入端通过电阻R3连接电流采样电阻R的另一端，该反相输入端同时通过电阻R4连接运算放大电路Ul的输出端。本实施例中，在电流采样电阻R的两端还并联有一滤波电容Cl。由运算放大电路Ul搭建的误差放大器21放大电流采样电阻R两端的电压，由于误差放大器21的输出电压与被检测电流流过电流采样电阻R所产生的电压呈线性关系，即与电流采样电阻R两端的压降呈线性关系，从而可知被检测电流大小也与误差放大器21的输出电压值呈线性关系。用一个MOS管Q与用于调节误差放大器21放大倍数的电阻Rl相并联，当MOS管Q导通时Ul的同相输入端“ + ”输入约为0V，此时Ul输出也接近0V，此时可认为误差放大器21不工作；当MOS管Q断开时，误差放大器21才起到放大的作用。第二迟滞比较器22本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＤＣ电源的过流保护电路，其特征在于，包括：第一迟滞比较器，用于检测ＤＣ电源的输出电压是否达到预设的电压阈值；过流保护子电路，用于对ＤＣ电源的输出电流采样，并在所述第一迟滞比较器判断出ＤＣ电源的输出电压达到预设的电压阈值且所述过流保护子电路判断出ＤＣ电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对ＤＣ电源执行过电流保护动作。

【技术特征摘要】
1.一种DC电源的过流保护电路，其特征在于，包括第一迟滞比较器，用于检测DC电源的输出电压是否达到预设的电压阈值；过流保护子电路，用于对DC电源的输出电流采样，并在所述第一迟滞比较器判断出DC 电源的输出电压达到预设的电压阈值且所述过流保护子电路判断出DC电源的输出电流达到预设的电流阈值时，对DC电源执行过电流保护动作。2.如权利要求1所述的DC电源的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护子电路包括电流采样电阻，其连接于DC电源与负载之间；误差放大器，其两个输入端分别连接所述电流采样电阻的两端，其控制端与所述第一迟滞比较器连接，用于在所述第一迟滞比较器检测到DC电源的输出电压达到预设的电压阈值时，对所述电流采样电阻两端的压降进行放大处理；第二迟滞比较器，其输入端与所述误差放大器的输出端连接，用于将所述误差放大器放大处理过的电压与参考电压比较，当比较结果为所述误差放大器放大处理过的电压超过参考电压时，输出过流信号，触发对DC电源执行过电流保护动作。3.如权利要求2所述的DC电源的过流保护电路，其特征在于所述误差放大器包括运算放大电路U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4 ；所述运算放大电路Ul的同相输入端通过所述电阻Rl接地，该同相输入端同时通过所述电阻R2 连接所述电流采样电阻的一端；所述运算放大电路Ul的反相输入端通过所述电阻R3连接所述电流采样电阻的另一端，该反相输入端同时通过电阻R4连接所述运算放大电路Ul的输出端；所述第二迟滞比较器包括运算放大电路U2、电阻R5、电阻R6以及电阻R7 ；所述运算放大电路U2的同相输入端通过所述电阻R5连接所述运算放大电路Ul的输出端，该同相输入端同时通过所述电阻R7连接所述运算放大电路U2的输出端；所述运算放大电路U2的反相输入端通过所述电阻R6连接至参考电压源二 ；所述第一迟滞比较器包括运算放大电路U3、电阻R8、电阻R9、电阻RlO、电阻Rll以及MOS管Q ；所述运算放大电路U3的同相输入端通过所述电阻R8连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志列，高思远，王艳芳，廖贤宾，
申请(专利权)人：研祥智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94