電源短路保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電源短路保護電路。
【背景技術】
[0002]現有技術中，電源短路保護電路大多采用保險絲和/或二極管來實現。然而，保險絲、二極管等器件容易損壞，需要經常更換。因此成本比較高，而且容易造成電路故障，存在安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電源短路保護電路，能夠在不使用二極管、保險絲等元件的情況下實現短路保護，成本較低。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電源短路保護電路，包括:
[0005]電源，用于提供工作電壓信號；
[0006]檢測電路，與所述電源以及負載相連，用于檢測所述負載是否發(fā)生短路；以及
[0007]開關電路，所述電源輸出的工作電壓信號經由該開關電路傳輸至負載，在所述負載發(fā)生短路時在該檢測電路的控制下切斷提供給負載的工作電壓信號，在所述負載的短路狀態(tài)消除時，自動恢復向該負載提供所述工作電壓信號。
[0008]根據本發(fā)明的一個實施例，所述檢測電路包括:
[0009]第一電阻網絡，其第一端連接所述電源的輸出端；
[0010]第二電阻網絡，其第一端連接所述第一電阻網絡的第二端；
[0011]第三電阻網絡，其第一端連接所述第二電阻網絡的第二端，其第二端連接所述負載的輸入端。
[0012]根據本發(fā)明的一個實施例，所述開關電路包括:
[0013]第一開關，其第一端連接所述檢測電路的輸出端，其第二端連接所述負載的輸入端，其控制端經由第四電阻網絡接地；
[0014]第二開關，其第一端連接所述電源的輸出端，其第二端連接所述第一開關的控制端，其控制端連接所述檢測電路的輸出端。
[0015]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一開關和第二開關為NMOS場效應管。
[0016]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一電阻網絡包括第一電阻，所述第二電阻網絡包括第二電阻，所述第三電阻網絡包括第三電阻。
[0017]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第四電阻網絡包括第四電阻。
[0018]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019]本發(fā)明實施例的電源短路保護電路可以在不使用二極管、保險絲的情況下，通過電阻網絡形成的檢測電路檢測負載變化，在負載短路時切斷工作電壓信號，在短路狀態(tài)解除時，能夠自動恢復供電，一方面成本低廉，另一方面能夠在短路狀態(tài)解除時自動恢復供電，無需檢測電路以及外部其他元件或信號的干預。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例的電源短路保護電路的結構框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例的電源短路保護電路中的開關電路和檢測電路的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0023]參考圖1，本實施例的電源短路保護電路包括電源11、檢測電路12以及開關電路13。
[0024]其中，電源11用于向負載10提供工作電壓信號，該電源11例如可以提供5V的工作電壓信號，負載能力可以是100mA，但并不限于此。
[0025]檢測電路12與電源11、開關電路13以及負載10相連，用于檢測負載10是否發(fā)生短路。
[0026]開關電路13與檢測電路12相連，電源11產生的工作電壓信號經由開關電路13傳輸至負載10。在負載10發(fā)生短路時，開關電路13在該檢測電路12的控制下切斷提供給負載10的工作電壓信號；在負載10的短路狀態(tài)消除時,開關電路13自動恢復向負載10提供工作電壓信號。
[0027]圖2示出了開關電路13和檢測電路12的一個實例，下面結合圖1和圖2對該實例進行詳細說明。
[0028]該檢測電路12可以包括:第一電阻網絡21，其第一端連接電源11的輸出端；第二電阻網絡22，其第一端連接第一電阻網絡21的第二端；第三電阻網絡23，其第一端連接第二電阻網絡22的第二端，其第二端連接負載10的輸入端。作為一個非限制性的例子，第一電阻網絡21可以包括第一電阻R1，第二電阻網絡22可以包括第二電阻R2，第三電阻網絡23可以包括第三電阻R3。所述第一電阻網絡21的阻值較小，在一個優(yōu)選的實例中約為I?2歐姆，用于減小壓降。所述第二電阻網絡22以及第三電阻網絡23組成反饋電路，用于產生檢測信號以控制開關電路13。
[0029]該開關電路13可以包括:第一開關25，其第一端連接第一電阻網絡21的第二端，其第二端連接負載10的輸入端，其控制端經由第四電阻網絡24接地；第二開關26，其第一端連接電源11的輸出端，其第二端連接第一開關21的控制端，其控制端連接第二電阻網絡22的第二端。作為一個非限制性的例子，該第四電阻網絡24可以包括第四電阻R4，第一開關25和第二開關26可以是NMOS場效應管，其中第一開關25是NMOS場效應管M0SA，第二開關26是NMOS場效應管MOSB。
[0030]雖然本實例中的第一電阻網絡21至第四電阻網絡24均僅包括一個電阻，但是本領域技術人員應當理解，第一電阻網絡21至第四電阻網絡24還可以由多個電阻串聯(lián)、并聯(lián)形成，并不限于單個電阻。另外，第一開關25和第二開關26也并不限于NMOS場效應晶體管的形式，還可以是其他適當類型的開關管或開關器件。
[0031]參考圖2，仍然以電源輸出5V的工作電壓信號為例進行說明。該電源保護電路的工作原理如下:當負載發(fā)生短路時，負載端的電壓發(fā)生變化(通常而言，相當于接地)，電源輸出的工作電壓信號經由第一電阻網絡21、第二電阻網絡22和第三電阻網絡23產生電流，從而在NMOS場效應管MOSB的柵極產生工作電壓，使得NMOS場效應管MOSB導通；NM0S場效應晶體管MOSA的柵極相應變?yōu)檫壿嫺唠娖?，NMOS場效應管MOSA的第一端和第二端之間沒有壓降，NMOS場效應管MOSA截止，從而切斷電源提供給負載的工作電壓信號，達到短路保護的功能。
[0032]當負載的短路狀態(tài)解除時，也就是負載正常工作時，沒有電流流經第二電阻網絡22和第三電阻網絡23，NMOS場效應管MOSB截止，NMOS場效應管MOSA的柵極通過第四電阻網絡R4接地，NMOS場效應管MOSA導通，將工作電壓信號提供給負載，從而自動恢復供電。上述自動恢復供電的過程基本上是瞬間完成的，無需檢測電路的干預，也無需外部其他部件或信號的干預。
[0033]本實施例的檢測電路通過第一電阻網絡21、第二電阻網絡22和第三電阻網絡23來實現檢測短路的目的，并以此控制第一開關25和第二開關26的導通和關斷，使得發(fā)生短路時以及短路狀況消除時電壓的變化比較平緩，不會對元器件和負載造成損壞。
[0034]另外，通過調整該電源短路保護電路的各個電路參數，可以調整電源的輸出能力，即可調整輸出電壓能力以及電流負載能力，因而可以靈活使用。
[0035]由上，本實施例的電源短路保護電路具有如下優(yōu)點:
[0036]1、不使用二極管、保險絲等在短路保護時容易損壞的元件，有利于增加電路使用壽命；
[0037]2、開關電路可以采用MOS場效應管來實現，其壓降較小，可減少輸出至負載的電壓信號與電源輸出的電壓信號之間的電壓差；
[0038]3、電源線上串聯(lián)小電阻，既可以保證檢測精度，又有利于降低電源消耗；
[0039]4、本實施例的電路反應速度快，且短路狀態(tài)解除后，可同步恢復到正常電壓輸出狀態(tài)。
[0040]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明權利要求所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種電源短路保護電路，其特征在于，包括: 電源，用于提供工作電壓信號； 檢測電路，與所述電源以及負載相連，用于檢測所述負載是否發(fā)生短路；以及 開關電路，所述電源輸出的工作電壓信號經由該開關電路傳輸至負載，在所述負載發(fā)生短路時在該檢測電路的控制下切斷提供給負載的工作電壓信號，在所述負載的短路狀態(tài)消除時，自動恢復向該負載提供所述工作電壓信號。
2.根據權利要求1所述的電源短路保護電路，其特征在于，所述檢測電路包括: 第一電阻網絡，其第一端連接所述電源的輸出端； 第二電阻網絡，其第一端連接所述第一電阻網絡的第二端； 第三電阻網絡，其第一端連接所述第二電阻網絡的第二端，其第二端連接所述負載的輸入端。
3.根據權利要求1所述的電源短路保護電路，其特征在于，所述開關電路包括: 第一開關，其第一端連接所述檢測電路的輸出端，其第二端連接所述負載的輸入端，其控制端經由第四電阻網絡接地； 第二開關，其第一端連接所述電源的輸出端，其第二端連接所述第一開關的控制端，其控制端連接檢測電路的輸出端。
4.根據權利要求3所述的電源短路保護電路，其特征在于，所述第一開關和第二開關為NMOS場效應管。
5.根據權利要求2所述的電源短路保護電路，其特征在于，所述第一電阻網絡包括第一電阻，所述第二電阻網絡包括第二電阻，所述第三電阻網絡包括第三電阻。
6.根據權利要求3所述的電源短路保護電路，其特征在于，所述第四電阻網絡包括第四電阻。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電源短路保護電路，包括：電源，用于提供工作電壓信號；檢測電路，與所述電源以及負載相連，用于檢測所述負載是否發(fā)生短路；以及開關電路，所述電源輸出的工作電壓信號經由該開關電路傳輸至負載，在所述負載發(fā)生短路時在該檢測電路的控制下切斷提供給負載的工作電壓信號，在所述負載的短路狀態(tài)消除時，自動恢復向該負載提供所述工作電壓信號。本發(fā)明能夠在不使用二極管、保險絲等元件的情況下實現短路保護，成本較低。
【IPC分類】H02H3-08, H02H3-06
【公開號】CN104682331
【申請?zhí)枴緾N201310610890
【發(fā)明人】孫玉乙, 謝小毛
【申請人】上海博泰悅臻電子設備制造有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月26日