自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，包括保護(hù)觸發(fā)電路、延時(shí)電路、單穩(wěn)態(tài)電路、時(shí)基電路、復(fù)位電路和保護(hù)開關(guān)MOS管，主要應(yīng)用于具有高擾動(dòng)性供電的場(chǎng)合。該發(fā)明采用延時(shí)電路，可以有效抑制系統(tǒng)誤保護(hù)的發(fā)生，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性；采用單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行鎖定，可以在出現(xiàn)相應(yīng)的故障時(shí)產(chǎn)生準(zhǔn)確的保護(hù)動(dòng)作，并在一定時(shí)間內(nèi)鎖定這種保護(hù)狀態(tài)，有效降低系統(tǒng)的故障率和損壞；采用自動(dòng)非定周期間歇式復(fù)位電路無需人為干預(yù)，在故障排除后會(huì)自行產(chǎn)生復(fù)位動(dòng)作，自動(dòng)投入正常運(yùn)行。
【專利說明】自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，具體地說，涉及一種用于電源輸出回路的自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于直流電源來說，往往因?yàn)樨?fù)載損壞或接線故障造成電源輸出的過流或短路，但傳統(tǒng)的過流或短路保護(hù)大多為限流式過流保護(hù)，為了防止過流保護(hù)的誤動(dòng)作，過流保護(hù)點(diǎn)往往比其額定電流大很多，這樣當(dāng)出現(xiàn)過流或短路故障時(shí)，就會(huì)有較大的電流通過輸出回路，輸出回路的相應(yīng)器件也會(huì)承受較大的電流應(yīng)力，而且這種應(yīng)力只要故障不排除就會(huì)存在。這樣就會(huì)造成某些元器件的早期失效，從而使電源出現(xiàn)故障。如果將過流保護(hù)設(shè)計(jì)成鎖定關(guān)斷式，就不會(huì)存在以上的問題，但由于電源負(fù)載的復(fù)雜性，比如會(huì)有感性負(fù)載、容性負(fù)載等等，這些負(fù)載會(huì)在開機(jī)時(shí)出現(xiàn)沖擊電流的問題，因此本發(fā)明在保護(hù)方式設(shè)計(jì)成鎖定關(guān)斷式的同時(shí)又增加了延時(shí)觸發(fā)保護(hù)的功能，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)誤保護(hù)，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解決了以上問題的同時(shí)，還有一個(gè)問題需要解決，那就是鎖定關(guān)斷后，當(dāng)故障排除后，如何進(jìn)行鎖定狀態(tài)的復(fù)位?？梢匀斯?fù)位，但有些無人值守的場(chǎng)合，不俱備該項(xiàng)條件。這就需要自動(dòng)復(fù)位，所以本發(fā)明又設(shè)計(jì)了自動(dòng)非定周期間歇式復(fù)位電路，該電路最大特點(diǎn)是在故排除前，先進(jìn)行幾個(gè)短周期的復(fù)位檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障仍存在，就會(huì)將復(fù)位周期加長，并要幾個(gè)長周期復(fù)位檢測(cè)后，會(huì)再進(jìn)行幾個(gè)短周期的復(fù)位檢測(cè)，如此周而復(fù)始。從而可以最大的降低復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的沖擊，提高對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，包括保護(hù)觸發(fā)電路、延時(shí)電路、單穩(wěn)態(tài)電路、時(shí)基電路、復(fù)位電路和保護(hù)開關(guān)MOS管；其特征在于:保護(hù)觸發(fā)電路輸入端與保護(hù)采樣信號(hào)輸出端相連，實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)信號(hào)是否達(dá)到觸發(fā)電路的閾值電壓；保護(hù)觸發(fā)電路輸出端與延時(shí)電路控制端相連，當(dāng)延時(shí)電路接收到有效觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部延時(shí)后傳送給與之相連的單穩(wěn)態(tài)電路，使單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)，并鎖定保護(hù)狀態(tài)；同時(shí)延時(shí)電路還接收與之相連的復(fù)位電路的信號(hào)；單穩(wěn)態(tài)電路輸出端與保護(hù)開關(guān)管MOSFET的柵極相連；單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位端與復(fù)位電路相連，接收復(fù)位信號(hào)；當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā)后，自身進(jìn)入鎖定狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出關(guān)斷信號(hào)給保護(hù)開關(guān)管皿)SFET的棚極，使其關(guān)斷；復(fù)位電路一端與延時(shí)電路相連，另外一端與單穩(wěn)態(tài)電路相連，為這兩部分提供復(fù)位信號(hào)，復(fù)位電路輸入控制端與時(shí)基電路相連，由時(shí)基電路控制其有效復(fù)位時(shí)間；保護(hù)開關(guān)管MOSFET的源極與主回路正端相連，保護(hù)開關(guān)管MOSFET的漏極與主回路負(fù)端相連，由單穩(wěn)態(tài)電路的開關(guān)信號(hào)，控制主回路的通斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。
[0005]所述自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，其采用由時(shí)基電路控制復(fù)位電路的組合復(fù)位方式產(chǎn)生自動(dòng)非定周期間歇式復(fù)位，以保證電源要故障排除后，在較短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)重新正常工作，同時(shí)又在故障未排除之前，盡量少的進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。
[0006]1、工作原理
保護(hù)觸發(fā)電路實(shí)時(shí)接收外部的采樣信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部緩沖放大后，送給內(nèi)部的比較電路，當(dāng)該值高于比較電路的閾值電壓時(shí)，保護(hù)觸發(fā)電路輸出電平翻轉(zhuǎn)輸出觸發(fā)信號(hào)。觸發(fā)信號(hào)送給延時(shí)電路進(jìn)行延時(shí)處理，如果未到延時(shí)的結(jié)束時(shí)，觸發(fā)信號(hào)就變成無效，則延時(shí)電路會(huì)自行復(fù)位，等待下一個(gè)有效觸發(fā)電平的到來。如觸發(fā)信號(hào)的保持時(shí)間達(dá)到了或超過延時(shí)電路的延時(shí)結(jié)束時(shí)間，則產(chǎn)生有效的延時(shí)觸發(fā)信號(hào)送給單穩(wěn)態(tài)電路，使單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)入單穩(wěn)狀態(tài)，產(chǎn)生鎖定關(guān)斷信號(hào)給保護(hù)電子開關(guān)，將其關(guān)斷，即切斷相應(yīng)功率回路。保護(hù)關(guān)斷后復(fù)位電路將開啟。約關(guān)斷5秒后，產(chǎn)生一個(gè)有效寬度為I秒復(fù)位信號(hào)，對(duì)延時(shí)電路及單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行復(fù)位，產(chǎn)生一次保護(hù)回路的開啟動(dòng)作。若故障排除，則輸出解除鎖定狀態(tài)。若故障未排除，還會(huì)相繼產(chǎn)生2個(gè)間隔5秒的寬度為I秒復(fù)位信號(hào)。如果此時(shí)故障還未排除，則會(huì)間隔10秒產(chǎn)生一個(gè)有效寬度為I秒的復(fù)位信號(hào)。產(chǎn)生5個(gè)這樣復(fù)位信號(hào)后，又會(huì)接著產(chǎn)生3個(gè)間隔為5秒的有效寬度為I秒的復(fù)位信號(hào)，直至故障排除后，裝置復(fù)位。時(shí)基電路的作用是控制復(fù)位電路的產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的間隔時(shí)間。
[0007]2、裝置的特點(diǎn)
①性能優(yōu)良，有效的降低了回路的沖擊。
[0008]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的過流保護(hù)電路，進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)和完善，從而有效的減少大電流對(duì)相應(yīng)回路的沖擊，提高了相應(yīng)系統(tǒng)的可靠性。
[0009]②電路簡潔，工作穩(wěn)定。
[0010]本發(fā)明采用延時(shí)電路，以避免保護(hù)電路的誤動(dòng)作；采用單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行了鎖定，有效減少了故障狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)的沖擊，對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)更充分的保護(hù)。
[0011]③應(yīng)用廣范
本發(fā)明不只應(yīng)用于電源的輸出回路，也可以獨(dú)立應(yīng)用于其它的具有相應(yīng)要的供電回路，如電池放電回路、電池的充電回路。發(fā)電機(jī)的輸出回路等等。
[0012]本發(fā)明的有益效果是可以有效抑制系統(tǒng)誤保護(hù)的發(fā)生，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性；可以在出現(xiàn)相應(yīng)的故障時(shí)產(chǎn)生準(zhǔn)確的保護(hù)動(dòng)作，并在一定時(shí)間內(nèi)鎖定這種保護(hù)狀態(tài)，有效降低系統(tǒng)的故障率和損壞；無需人為干預(yù)，在故障排除后會(huì)自行產(chǎn)生復(fù)位動(dòng)作，自動(dòng)投入正常運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，包括保護(hù)觸發(fā)電路、延時(shí)電路、單穩(wěn)態(tài)電路、時(shí)基電路、復(fù)位電路和保護(hù)開關(guān)MOS管；其特征在于:保護(hù)觸發(fā)電路輸入端與保護(hù)采樣信號(hào)輸出端相連，實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)信號(hào)是否達(dá)到觸發(fā)電路的閾值電壓；保護(hù)觸發(fā)電路輸出端與延時(shí)電路控制端相連，當(dāng)延時(shí)電路接收到有效觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部延時(shí)后傳送給與之相連的單穩(wěn)態(tài)電路，使單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)，并鎖定保護(hù)狀態(tài)；同時(shí)延時(shí)電路還接收與之相連的復(fù)位電路的信號(hào)；單穩(wěn)態(tài)電路輸出端與保護(hù)開關(guān)管MOSFET的柵極相連；單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位端與復(fù)位電路相連，接收復(fù)位信號(hào)；當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā)后，自身進(jìn)入鎖定狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出關(guān)斷信號(hào)給保護(hù)開關(guān)管MOSFET的柵極，使其關(guān)斷；復(fù)位電路一端與延時(shí)電路相連，另外一端與單穩(wěn)態(tài)電路相連，為這兩部分提供復(fù)位信號(hào)，復(fù)位電路輸入控制端與時(shí)基電路相連，由時(shí)基電路控制其有效復(fù)位時(shí)間；保護(hù)開關(guān)管MOSFET的源極與主回路正端相連，保護(hù)開關(guān)管MOSFET的漏極與主回路負(fù)端相連，由單穩(wěn)態(tài)電路的開關(guān)信號(hào)，控制主回路的通斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。
[0016]所述一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，其采用由時(shí)基電路控制復(fù)位電路的組合復(fù)位方式產(chǎn)生自動(dòng)非定周期間歇式復(fù)位，以保證電源要故障排除后，在較短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)重新正常工作，同時(shí)又在故障未排除之前，盡量少的進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。
[0017]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他任何與本發(fā)明相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，其特征在于:包括保護(hù)觸發(fā)電路、延時(shí)電路、單穩(wěn)態(tài)電路、時(shí)基電路、復(fù)位電路和保護(hù)開關(guān)MOS管；其特征在于:保護(hù)觸發(fā)電路輸入端與保護(hù)采樣信號(hào)輸出端相連，實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)信號(hào)是否達(dá)到觸發(fā)電路的閾值電壓；保護(hù)觸發(fā)電路輸出端與延時(shí)電路控制端相連，當(dāng)延時(shí)電路接收到有效觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部延時(shí)后傳送給與之相連的單穩(wěn)態(tài)電路，使單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)，并鎖定保護(hù)狀態(tài)；同時(shí)延時(shí)電路還接收與之相連的復(fù)位電路的信號(hào)；單穩(wěn)態(tài)電路輸出端與保護(hù)開關(guān)管MOSFET的柵極相連；單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位端與復(fù)位電路相連，接收復(fù)位信號(hào)；當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā)后，自身進(jìn)入鎖定狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出關(guān)斷信號(hào)給保護(hù)開關(guān)管MOSFET的柵極，使其關(guān)斷；復(fù)位電路一端與延時(shí)電路相連，另外一端與單穩(wěn)態(tài)電路相連，為這兩部分提供復(fù)位信號(hào)，復(fù)位電路輸入控制端與時(shí)基電路相連，由時(shí)基電路控制其有效復(fù)位時(shí)間；保護(hù)開關(guān)管MOSFET的源極與主回路正端相連，保護(hù)開關(guān)管MOSFET的漏極與主回路負(fù)端相連，由單穩(wěn)態(tài)電路的開關(guān)信號(hào)，控制主回路的通斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自復(fù)位式延時(shí)鎖定保護(hù)裝置，其特征在于:采用由時(shí)基電路控制復(fù)位電路的組合復(fù)位方式產(chǎn)生自動(dòng)非定周期間歇式復(fù)位。
【文檔編號(hào)】H02H3/20GK104167711SQ201410442259
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】劉海波, 于莉 申請(qǐng)人:航天長峰朝陽電源有限公司