[实用新型]输出通道过电流检测和保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子电路设计技术领域，具体是指一种应用于工业控制系统、安全信号系统等系统中的输出通道过电流检测和保护电路。 

背景技术

在工业控制系统和安全信号系统（应用于航空电子、铁路信号、核电等行业）中，系统对受控设备的控制通常通过控制输出通道来完成。 

如图1所示，是常见的一种输出通道电路设计结构。控制器（A）通过控制固体继电器（B）来控制输出通道是否输出电流到外部负载（外部设备C）。在输出使能的情况下，当输出通道的外部负载内部产生局部短路或其他原因造成阻抗变低，就会导致输出电流超过最大的允许电流，过大的电流称为过电流。为了防止过大的电流造成外部设备（C）过热烧毁或电源过载使整个电路系统不能正常工作或电源损坏，需要有输出通道有自我检测过电流并进行保护的功能。因而图1所示的输出通道电路设计结构中必须包含过流检测电路部分，用于及时发现过电流故障并进行保护。 

现有的过流保护电路有串在输出通路中的PTC热敏电阻，或采用专用电压检测芯片实现。PTC热敏电阻可实现过流检测并具有自恢复功能，但由于热敏电阻的动作电流参数依赖于温度变化，对电流阈值的控制波动范围较大，而且反应时间较慢，发生过流时电阻的表面温度过高。由于过流故障可能只持续一段时间，需要通道在关断之后能够自启动以增强系统的可用性。而现有的专用电压检测芯片检测电路，则缺少自恢复的功能。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种输出通道过电流检测和保护电路，它可以同时满足电路体积小、结构简单，隔离性能好的特性。 

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种输出通道过电流检测电路，它由过两个电流检测电阻一（1）、电阻二（2）和过电流检测隔离器件（3）组成，所述电阻一（1）串联于输出通道，电阻二（2）和隔离器件（3）串联后与电阻一（1）并联。 

本实用新型的有益效果在于：电流阈值I_th可调整，能在毫秒级内切断输出，并在断开一段时间T（可调整）之后完成自启动，同时满足电路体积小、结构简单，隔离性能好的特性。 

所述过电流检测隔离器件（3）可以为固体继电器或者光耦隔离器件，还包括电阻三（4），电容（5），稳压二极管（6），电阻四（7），组件（8）。电容（5）并联在过电流检测隔离器件（3）的输出端，通过电阻三（4）上拉到V1，稳压管（6）和电阻四（7）串联之后与电容（5）并联到地，组件（8）的三极管BE级或场效应管GS级与电阻四（7）并联到地，组件（8）的三极管CE级或场效应管DS级串联在输出使能控制的线路上。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

图1是一种常见的控制系统输出通道电路设计结构示意图；其中，A控制器，B固体继电器，C外部设备。 

图2是本实用新型的输出通道过电流保护电路的原理图。其中，B固体继电器，1、2过电流检测电阻一、电阻二，3过电流检测隔离器件，4电阻三，5电容，6稳压二极管，7电阻四，8组件（场效应管或三极管）。 

图3是本实用新型的一个实施例电路的原理图。 

具体实施方式

本实用新型提供一种输出通道过电流检测和保护电路，电流阈值I_th可调整，能在毫秒级内切断输出，并在断开一段时间T（可调整）之后完成自启动，同时满足电路体积小、结构简单，隔离性能好的特性。