[发明专利]一种低成本具有限流及限温功能的采样保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种低成本具有限流及限温功能的采样保护电路。

背景技术

现有的家电产品中，为避免电路长时间以高于正常允许可持续电流范围的电流工作，通常会在电路中设计限流保护电路。现有的限流保护电路一般通过电流采样电路和开关驱动芯片组成，其工作时，通过检测电流采样电路中采样电阻的电流大小，若实际流过采样电阻的电流超过设定的正常可持续电流范围，通过开关驱动芯片减小串联在负载和采样电阻之间的开关电路的占空比等办法，用以降低流过采样电阻的电流，直到流过采样电阻的电流在正常允许可持续电流范围内时停止，进而将负载回路中的电流限制在正常允许可持续电流范围内，避免负载或开关电路等受到较长时间的过电流冲击而受损。

然而，仅设置过电流限流保护，并不能确保电路能够稳定安全的工作，特别是异常状况下的温度过高问题，是无法单独依靠过电流限流保护来避免的：比如当负载是电机绕组线圈的情况下，若电机异常堵转，虽然电机依然工作在正常可持续额定电流范围内，然而电机堵转时将导致电机完全不能将电能转换为机械动能，不仅无法通过固定在电机传动轴上的扇叶使空气流通降温，反而把所有电能都转换成热能，这样势必导致负载温度快速上升。大量的热能将直接导致电机外壳温度升高，也会因为大量热能的空间辐射间接导致：开关电路温升异常、PCB线路温升异常、电流采样电阻温升异常等问题，最终会因为器件的高温造成器件的损坏或危险事故的发生。

所以通常还要在电路中设置温度保护电路，一般是在负载回路中串联一个功率型过温保护器，并把它安装在开关电路器件或者负载的表面，当这个功率型温度保护器侦测到温度过高时将自动断开回路，从而避免负载回路相关器件受到持续高温的冲击造成器件损坏和高温危险隐患的发生；或者在开关电路器件或负载的表面上固定信号型温度传感器，通过温度传感器比较器电路在过温时输出驱动复位信号给开关驱动芯片，通过开关驱动芯片控制开关电路断开负载供电回路，从而实现过温保护功能。然而功率型温度保护器的电流必须要比负载电流更大，需要留有一定的安全电流容余，这样就造成生产成本的浪费，同时功率型温度保护器的成本较高；而温度传感器比较器电路的组合元器件较多较复杂，需要占用较大的电路板空间。因此迫切需要一种成本更低，安装更简易的带限流及过温降额双重保护的电流采样电路。

发明内容

为解决上述现有技术中提到的不足，本发明提供一种低成本具有限流及限温功能的采样保护电路，包括电流采样电阻R1、热敏电阻R2、温度采样分压电阻R3、滤波电容C1以及开关驱动芯片；所述电流采样电阻R1的一端分为两路，其中一路用于连接开关电路，另一路通过热敏电阻R2连接至所述开关驱动芯片的输入端；所述电流采样电阻R1的另一端连接至地线；所述热敏电阻R2与所述开关驱动芯片相连的一端还通过温度采样分压电阻R3连接至第一直流电源；所述开关驱动芯片的输入端通过滤波电容C1连接至地线；所述开关驱动芯片的输出端连接所述开关电路；当所述输入端输入的电压大于设定的输入电压阀值时，所述开关驱动芯片启动限流保护功能，使通过所述开关电路的电流降低。

进一步地，所述热敏电阻R2为PTC型热敏电阻。

进一步地，所述热敏电阻R2的型号为SMDRBH-0603-471-85。

进一步地，所述电流采样电阻R1的电阻值为0.5Ω；所述温度采样分压电阻R3的电阻值为220kΩ。

进一步地，所述第一直流电源的输出电压为+5V。

本发明提供的低成本具有限流及限温功能的采样保护电路，通过电流采样电阻侦测负载回路中的电流大小，形成电流采样电压，通过热敏电阻侦测负载表面温度，形成温度采样电压，并将电流采样电压和温度采样电压叠加之后输入到开关驱动芯片，当负载回路电流高于正常允许可持续电流范围，或者负载表面温度高于设定的温度保护点时，开关驱动芯片都将开启限流保护功能，通过输出端发送控制信号到开关电路，降低整个负载回路的工作电流，从而限制了流过负载的电流以及负载的温度，实现了对负载限流及限温的双重保护功能。本发明实施例提供的低成本具有限流及限温功能的采样保护电路，使用的元器件少，结构简单，生产成本低且安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。