CN105322499B - 一种基于电源负载异常的短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于电源负载异常的短路保护电路，包括：MCU电源控制模块、电源电压、电阻、二极管和NPN三极管。当电源输出端电路异常短路时，输出端的电压状态变化通过稳压二极管导通反馈给三极管的基电极B，控制三极管实现断开与控制电源EN脚的连接，使电源IC停止工作，保护电源IC不被烧坏。本发明涉及的基于电源负载异常的短路保护电路结构简单、成本低廉、功耗低、响应快、可靠性高、具有智能化，具有应用的前景。

Description

一种基于电源负载异常的短路保护电路

技术领域

本发明涉及一种短路保护电路，具体涉及一种基于电源负载异常的短路保护电路。

背景技术

对于智能设备的电路设计，短路保护是其中最关键的保护之一，当电路系统出现短路故障时，人们希望短路保护电路快速及时地启动保护，当故障排除后又自动解除保护状态，但能做到这一点的短路保护电路较少，因此电路能否在故障排除后自动恢复正常工作状态是评价短路保护电路可靠性、安全性和智能性的一个重要因素。

对于总线式电路，现有技术应用最普遍的智能连接器都并联在一个直流总线上，可能造成智能连接器的接地与大地短路的情况，从而造成整个电路负载过高而烧坏，若采取隔离式设计则增加大量的成本，因此，电源负载异常时的短路保护问题亟待解决。

现有技术的短路保护电路存在结构复杂、成本高、功耗高等缺陷，不能满足电路设计的需要。而有些结构简单的电路，由于元器件应用较少，短路保护的延迟现象很严重。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明提供一种基于电源负载异常的短路保护电路，所述短路保护电路的组成至少包括：MCU电源控制模块、电源电压、电阻、二极管、三极管。

所述三极管为NPN三极管，三极管基电极B一方面通过保护电阻与二极管的正极相连，另一方面通过保护电阻与MCU电源控制模块相连。三极管发射极E接地，三极管集电极C与电源IC的EN脚连接。

本发明的一个实施例中，当电源输出端电路异常短路时，输出端的电压状态变化通过稳压二极管导通反馈给三极管的基电极B，控制三极管实现断开与控制电源EN脚的连接，使电源IC停止工作，实现保护电源IC不被烧坏的目的。

进一步地，所述MCU电源控制模块还包括电子开关、磁珠和比较器，当电源负载异常而三极管、二极管电路反应延迟时，电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，比较器判断出电源处于负载异常状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路进入短路保护状态，控制三极管控制电源EN脚使电源IC停止工作。当所述MCU电源控制模块检测到电源负载恢复，则控制电子开关正常关断，比较器判断出电源处于正常负载状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路恢复正常，控制三极管控制电源EN脚使电源IC恢复工作。

更进一步地，所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括一个延时保持模块，所述延时保持模块设置在所述三极管集电极C与电源IC的EN脚之间，其作用是规定时间内，保持电源IC的通断状态，以做到在负载异常情况下的自动调节。

更进一步地，所述延时保持模块并联一个电容，所述电容的一端接地。

进一步地，所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括一个短路状态检测电路，所述短路状态检测电路具有比较器和分压器，用于实时检测电路中是否出现短路现象，使所述基于电源负载异常的短路保护电路的控制更加准确、更加可靠。

可选地，所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括第二短路保护电路，所述第二保护电路包括一个三极管、一个二极管、一个电阻。所述三极管基电极连接所述二极管的正极并通过电阻接地，二极管负极连接电源输入端。

本发明提供一种基于电源负载异常的短路保护电路的用途，所述短路保护电路由于其稳定性与便捷性，应用于车联网领域，具体地设置在车载设备的电路中。

本发明涉及的基于电源负载异常的短路保护电路结构简单、成本低廉、功耗低、响应快、可靠性高、具有智能化，具有应用的前景。

附图说明

图1为本发明实施例1基于电源负载异常的短路保护电路的一个实现方式。

具体实施方式

下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

实施例1

如图1所示的一种基于电源负载异常的短路保护电路，包括：MCU电源控制模块、电源电压、电阻、二极管、三极管。所述三极管为NPN三极管，三极管基电极B一方面通过保护电阻与二极管的正极相连，另一方面通过保护电阻与MCU电源控制模块相连。三极管发射极E接地，三极管集电极C与电源IC的EN脚连接。

当电源输出端电路异常短路时，输出端的电压状态变化通过稳压二极管ZD1导通反馈给三极管Q3的基电极B，控制三极管实现断开与控制电源EN脚的连接，使电源IC停止工作，实现保护电源IC不被烧坏的目的。

实施例2

本实施例与实施例1的改进之处为：MCU电源控制模块还包括电子开关、磁珠和比较器，当电源负载异常而三极管、二极管电路反应延迟时，电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，比较器判断出电源处于负载异常状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路进入短路保护状态，控制三极管控制电源EN脚使电源IC停止工作。当所述MCU电源控制模块检测到电源负载恢复，则控制电子开关正常关断，比较器判断出电源处于正常负载状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路恢复正常，控制三极管控制电源EN脚使电源IC恢复工作，达到电路智能控制的目的。

实施例3

一种车载设备的电路，包括基于电源负载异常的短路保护电路，除具有MCU电源控制模块、电源电压、电阻、二极管和三极管外，还具有延时保持模块、短路状态检测电路以及第二短路保护电路。

所述延时保持模块并联一个电容，所述电容的一端接地。所述短路状态检测电路具有比较器和分压器，用于实时检测电路中是否出现短路现象，使所述基于电源负载异常的短路保护电路的控制更加准确、更加可靠。所述第二保护电路包括一个三极管、一个二极管、一个电阻。所述三极管基电极连接所述二极管的正极并通过电阻接地，二极管负极连接电源输入端，增加整体短路保护电路的灵敏度及精确性。

Claims (7)

1.一种基于电源负载异常的短路保护电路，所述短路保护电路的组成至少包括：MCU电源控制模块、电源电压、电阻、二极管、三极管；

所述三极管为NPN三极管，三极管基电极B一方面通过保护电阻与二极管的正极相连，另一方面通过保护电阻与MCU电源控制模块相连；三极管发射极E接地，三极管集电极C与电源IC的EN脚连接；

所述MCU电源控制模块还包括电子开关、磁珠和比较器，当电源负载异常而三极管、二极管电路反应延迟时，电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，比较器判断出电源处于负载异常状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路进入短路保护状态，控制三极管控制电源EN脚使电源IC停止工作；当所述MCU电源控制模块检测到电源负载恢复，则控制电子开关正常关断，比较器判断出电源处于正常负载状态，向三极管、二极管组成的短路保护电路发送信息，电路恢复正常，控制三极管控制电源EN脚使电源IC恢复工作。

2.根据权利要求1所述基于电源负载异常的短路保护电路，其特征在于：所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括一个延时保持模块，所述延时保持模块设置在所述三极管集电极C与电源IC的EN脚之间。

3.根据权利要求2所述基于电源负载异常的短路保护电路，其特征在于：所述延时保持模块并联一个电容，所述电容的一端接地。

4.根据权利要求1所述基于电源负载异常的短路保护电路，其特征在于：所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括一个短路状态检测电路，所述短路状态检测电路具有比较器和分压器。

5.根据权利要求1所述基于电源负载异常的短路保护电路，其特征在于：所述基于电源负载异常的短路保护电路还包括第二短路保护电路，所述第二短路保护电路包括一个三极管、一个二极管、一个电阻；所述三极管基电极连接所述二极管的正极并通过电阻接地，所述二极管的负极连接电源输入端。

6.一种电源负载异常时的短路保护方法，其特征在于，所述方法是基于权利要求1所述的基于电源负载异常的短路保护电路，当电源输出端电路异常短路时，输出端的电压状态变化通过稳压二极管导通反馈给三极管的基电极B，控制三极管实现断开与控制电源EN脚的连接，使电源IC停止工作。

7.一种基于电源负载异常的短路保护电路的用途，其特征在于：所述短路保护电路基于权利要求1～5任一项所述的基于电源负载异常的短路保护电路，所述短路保护电路应用于车联网领域，具体地设置在车载设备的电路中。