[发明专利]电子过流超温度数据线保护器件

说明书

一种对不同电压等级数据线保护的电子过流超温度数据线保护器件。通过时时检测数据线内工作中的电流，根据电流大小分成三段三种延迟时间，经过对电流反馈信号的比较放大来控制数据线的保护状态，同步监测数据线插头的温度，保护电器产品在工作过程中免受过电流、短路与插头超温度的损害，避免因过电流、短路与插头超温度引起的电器产品报废与爆炸，不仅实现数据线进入保护后通过断开再次连接恢复正常功能，同时确保电器产品的使用安全。

技术领域

本发明涉及一种对不同电压等级数据线保护的保险器件，尤其是通过数据线保护电器产品在工作过程中免受过电流、短路与超温度的损害，实现数据线进入保护后通过断开再次连接恢复正常功能的电子过流超温度数据线保护器件。

背景技术

目前，公知应用于手机、平板电脑、笔记本电脑与数码产品的充电或数据传输的USB数据线，主要是Type-C连接数据线。而应用在Type-C连接数据线插头上的保护主要是PTC，但由于PTC本身是热敏材料，受环境温度影响比较大，保护动作时间也慢，多次动作后内阻发生变化大，并且在环境温度比较高时，PTC的保持电流就会下降，影响了数据线的通过电流，且不稳定，目前PTC也很难做到高电压大电流的产品。现在还没有一款通过大电流，高耐压，动作时间快，不受环境温度影响，长期使用多次动作内阻没有变化，适合不同电压等级的数据线保护集成IC器件。

发明内容

为了克服现有数据线内保护器件受环境温度影响比较大、保护动作时间慢、多次动作后内阻增大、保持电流下降，影响了数据线的通过电流，并且不稳定，也很难做到高电压大电流产品的不足，本发明提供一种电子过流超温度数据线保护器件，该电子过流超温度数据线保护器件不仅能适用于手机、平板电脑、笔记本电脑与数码产品的充电或数据传输，替代Type-C连接数据线内的保护器件，而且不受环境温度影响、动作速度快、内阻不会发生变化、通过额定电流保持不变、温度保护稳定可靠，过电流、短路与超温度保护功能，保护后可通过断开并再次连接恢复正常功能，器件动作寿命10万次。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在保护器件中，电流从端子1流向端子2称正向电流，电流从端子2流向端子1称反向电流，端子3接地，由比较放大器IC3-1的2、3脚比较检测一段正向初级过载电流，比较放大器IC4-1的2、3脚比较检测一段反向初级过载电流，比较放大器IC3-2的5、6脚比较检测二段正向高级过载电流，比较放大器IC4-2的5、6脚比较检测二段反向高级过载电流，比较放大器IC3-3的9、10脚比较检测三段正向短路电流，比较放大器IC4-3的9、10脚比较检测三段反向短路电流；当正向或反向检测到初级过载电流，比较放大器IC3-1或比较放大器IC4-1电路翻转，比较放大器IC3-1或比较放大器IC4-1的1脚输出高电位，经三极管V10、V2与V1解除二进制计数器IC2复位，二进制计数器IC2开始计时，再经三极管V7与V4连通计时输出回路，计时时间到，由三极管V24与V20或三极管V22与V18导通拉低MOSFET管Q2或Q1的G极电位，MOSFET管截止断开供电回路；当正向或反向检测到高级过载电流，比较放大器IC3-2或比较放大器IC4-2电路翻转，比较放大器IC3-2或比较放大器IC4-2的7脚输出高电位，经三极管V11、V2与V1解除二进制计数器IC2复位，二进制计数器IC2开始计时，再经三极管V8与V5连通计时输出回路，计时时间到，由三极管V24与V20或三极管V22与V18导通拉低MOSFET管Q2或Q1的G极电位，MOSFET管截止断开供电回路；当正向或反向检测到短路电流，比较放大器IC3-3或比较放大器IC4-3电路翻转，比较放大器IC3-3或比较放大器IC4-3的8脚输出高电位，经三极管V12、V2与V1解除二进制计数器IC2复位，二进制计数器IC2开始计时，再经三极管V9与V6连通计时输出回路，计时时间到，由三极管V24与V20或三极管V22与V18导通拉低MOSFET管Q2或Q1的G极电位，MOSFET管截止断开供电回路。时基电路IC1组成高频震荡器，经D1、D2、C3、C4组成二倍压电路给N沟道MOSFET管Q1与Q2供电。比较放大器IC3-4相位判别，正向电流，比较放大器IC3-4的14脚输出高电位，三极管V13、V16、V21与V17导通，使三极管V18的b极呈高电位，保证MOSFET管Q1始终处于导通状态，正向电流时MOSFET管Q2受控；反向电流，比较放大器IC3-4的14脚输出低电位，三极管V13、V14截止，三极管V15、V23与V19导通，使三极管V20的b极呈高电位，保证MOSFET管Q2始终处于导通状态，反向电流时MOSFET管Q1受控。比较放大器IC4-4的12、13脚电位比较检测，当温度升高，热敏电阻Rt阻值降低，比较放大器IC4-4发生翻转14脚输出高电位，正向电流时，三极管V24与V20导通拉低MOSFET管Q2的G极电位，MOSFET管Q2截止，断开供电回路；反向电流时，三极管V22与V18导通拉低MOSFET管Q1的G极电位，MOSFET管Q1截止，断开供电回路。