一种过流保护电路与控制面板的制作方法

1.本技术涉及电源技术领域，更具体地，涉及一种过流保护电路与控制面板。


背景技术：

2.现有电源技术中的过流保护电路，通常由产生的过流信号是直接传递到控制芯片的，这种设计在一个控制开关的开关周期内，当过流保护动作时，过流信号引脚会被拉低至低电平，当控制芯片接收到过流信号后将控制开关关断后，此时过流保护信号恢复高电平，而此时若同一个控制开关的开关周期循环还未结束并且控制器输出至控制芯片的控制信号仍旧存在，则控制开关有可能再次导通，从而导致一个控制开关在开关周期内多次触发过流保护，不利于控制开关的寿命，并且严重时可能会损坏控制开关。


技术实现要素：

3.本技术实施例所要解决的技术问题是避免一个控制开关在开关周期内多次触发过流保护。
4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种过流保护电路，用于控制器和控制芯片之间的过流保护，采用了如下所述的技术方案：
5.所述过流保护电路包括：
6.过流保护模块、控制开关模块、自锁模块；
7.所述过流保护模块的输出端和所述控制开关模块的第一输入端连接，用于产生过流保护信号；
8.所述控制开关模块的输出端连接所述控制芯片，所述控制开关模块的第二输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号，用于控制过流保护电路的关断；
9.所述自锁模块的输入端与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号连接，所述自锁模块的输出端连接所述所述控制开关模块的第一输入端，用于根据所述过流保护模块在过流保护中的过流保护信号以及所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号调整输出至所述控制开关模块的电平。
10.进一步的，所述自锁模块包括：第一逻辑开关、第二逻辑开关以及单向导电元件；
11.所述第一逻辑开关的输出端连接所述第二逻辑开关的第一输入端，所述第一逻辑开关的第一输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号，所述第二逻辑开关的第二输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号，所述第一逻辑开关的第二输入端与连接所述过流保护模块的输出端，所述单向导电元件的负极连接所述第二逻辑开关的输出端，所述单向导电元件的正极连接所述过流保护模块的输出端。
12.进一步的，所述第一逻辑开关与第二逻辑开关为与非门。
13.进一步的，所述控制开关模块包括第一控制开关与第二控制开关，所述第一控制开关的第一输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号，所述第一控制开关的第二输入端连接过流保护信号，所述第二控制开关的第一输入端与第二输入端并联连接所
述第一控制开关的输出端，所述第二控制开关的输出端连接所述控制芯片。
14.进一步的，所述过流保护模块包括比较器与采样电阻，所述比较器的正输入端与负输入端同时连接输入信号，其中，所述采样电阻串联连接所述比较器的负输入端，所述比较器的输出端连接所述控制开关模块的第一输入端。
15.进一步的，所述过流保护模块还包括至少一个第一分压电阻与至少一个第二分压电阻，所述第一分压电阻串联至所述比较器的负输入端，所述第二分压电阻串联所述采样电阻以及所述比较器的正输入端，其中，所述第一分压电阻与所述采样电阻的串联电路与所述第二分压电阻并联。
16.进一步的，当所述第一分压电阻的数量为两个或两个以上时，两个或两个以上的所述第一分压电阻串联连接；
17.当所述第二分压电阻的数量为两个或两个以上时，两个或两个以上的所述第二分压电阻串联连接。
18.进一步的，所述过流保护模块还包括迟滞电阻与迟滞二极管，所述迟滞电阻的一端与所述迟滞二极管的阳极连接，所述迟滞二极管的阴极连接所述比较器的输出端，所述迟滞电阻的另一端接入所述比较器的正输入端。
19.进一步的，所述过流保护模块还包括上拉电阻，所述上拉电阻并联连接所述比较器的输出端。
20.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种控制面板，采用了如下所述的技术方案：包括如上所述的过流保护电路，所述控制面板包括所述控制器、所述控制芯片，所述控制器的输出端连接所述过流保护电路中的控制开关模块的第二输入端，所述过流保护电路的控制开关模块的输出端连接所述控制芯片。
21.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：所述过流保护模块在过流保护中产生的过流保护信号，过流保护信号与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号分别传输至控制开关模块，再由自锁模块根据所述过流保护模块在过流保护中的过流保护信号以及所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号调整输出至所述控制开关模块的电平。进而避免过流保护信号为高电平与控制器输出至控制芯片的控制信号为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，进而增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为过流保护电路的电路示意图；
24.图2为过流保护电路的时序图。
25.附图标记：
26.r1采样电阻fo过流保护信号r2第一分压电阻drive控制信号r6第二分压电阻ic2a第一逻辑开关
r9迟滞电阻ic2b第二逻辑开关d1迟滞二极管d2单向导电元件ic1a比较器a过流保护模块r10上拉电阻b自锁模块ic2c第一控制开关c控制开关模块ic2d第二控制开关
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具体实施方式
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
28.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
29.本技术实施例提供一种过流保护电路
30.过流保护电路包括：过流保护模块a、控制开关模块c、自锁模块b；
31.所述过流保护模块a的输出端和所述控制开关模块c的第一输入端连接，用于产生过流保护信号fo；
32.所述控制开关模块c的输出端连接所述控制芯片，所述控制开关模块c 的第二输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，以由所述控制开关模块c控制过流保护电路的关断；
33.所述自锁模块b的输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，所述自锁模块b的输出端连接所述控制开关模块c的第一输入端；
34.以由所述过流保护模块a在过流保护中产生的过流保护信号fo与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive由所述自锁模块b调整电平，进而控制所述控制开关模块c的导通，所述自锁模块b用于根据所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo以及所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive调整输出至所述控制开关模块c的电平。
35.通过在过流保护电路中增加所述自锁模块b，由所述自锁模块b根据当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo以及当前所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，调整当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo的电平状态，其中，当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo的具体时刻为控制开关关断前，过流保护信号fo 未恢复高电平而所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive还处于高电平状态，而所述自锁模块b的作用主要是为了在控制开关关断后，将过流保护信号fo本要恢复成高电平调整为低电平，避免过流保护信号fo为高电平与所述控制器输出至
所述控制芯片的控制信号drive为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，进而增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
36.基于上述的过流保护电路，本技术实施例还提供一种控制面板
37.所述控制面板包括所述控制器、所述控制芯片，所述控制器的输出端连接所述过流保护电路中的控制开关模块c的第二输入端，所述过流保护电路的控制开关模块c的输出端连接所述控制芯片。
38.通过在所述控制器与所述控制芯片之间加入过流保护电路，进而实现了避免过流保护信号fo为高电平与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号 drive为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.本技术过流保护电路的实施例一
41.请参照图1至图2所示，本技术过流保护电路包括：过流保护模块a、控制开关模块c、自锁模块b；
42.所述过流保护模块a的输出端和所述控制开关模块c的第一输入端连接，用于产生过流保护信号fo；
43.所述控制开关模块c的输出端连接所述控制芯片，所述控制开关模块c 的第二输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，以由所述控制开关模块c控制过流保护电路的关断；
44.所述自锁模块b的输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，所述自锁模块b的输出端连接所述控制开关模块c的第一输入端；所述自锁模块b根据过流保护信号fo与控制信号drive调整输出电平，进而控制所述控制开关模块c的导通。
45.通过在过流保护电路中增加所述自锁模块b，由所述自锁模块b根据当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo以及当前所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，调整当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo的电平状态，其中，当前所述过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo的具体时刻为控制开关关断前，过流保护信号fo 未恢复高电平而所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive还处于高电平状态，而所述自锁模块b的作用主要是为了在控制开关关断后，将过流保护信号fo本要恢复成高电平调整为低电平，避免过流保护信号fo为高电平与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，进而增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
46.过流保护模块a为当电流超过预先设定的预设阈值时，即开启保护操作，具体地，过流保护模块a包括比较器ic1a与采样电阻r1，所述比较器ic1a 的正输入端与负输入端同时连接输入信号，其中，所述采样电阻r1串联连接所述比较器ic1a的负输入端，所述比较器ic1a的输出端连接所述控制开关模块c的第一输入端。
47.在本实施例中采样电阻r1由于串联在所述比较器ic1a的负输入端，使得采样电阻r1为电流采样，即当流过采样电阻r1的电流在预设阈值内时，过流保护电路为正常运行并不触发过流保护，由于采样电阻r1设置于所述比较器ic1a的负输入端，使得正常运行下所
述比较器ic1a的正输入端的电平大于负输入端的电平，因此比较器ic1a的输出端为高电平；当流过采样电阻 r1的电流大于预设阈值时，所述比较器ic1a的正输入端的电平小于负输入端的电平，进而所述比较器ic1a的输出端为低电平，过流保护模块a开启过流保护，采样电阻r1的电压随着电流降低而降低。
48.其中，所述过流保护模块a还包括至少一个第一分压电阻r2与至少一个第二分压电阻r6，所述第一分压电阻r2串联至所述比较器ic1a的负输入端，所述第二分压电阻r6串联所述采样电阻r1以及所述比较器ic1a的正输入端。通过在所述比较器ic1a的正输入端增加第二分压电阻r6，由第二分压电阻 r6降低工作电压，达到分压作用，进而稳定所述比较器ic1a的正输出端的输入电流，通过在所述比较器ic1a的负输入端增加第一分压电阻r2，由第一分压电阻r2降低工作电压，达到分压作用，进而稳定所述比较器ic1a的负输入端的输入电流。
49.需要说明的是，当所述第一分压电阻r2的数量为两个或两个以上时，两个或两个以上的所述第一分压电阻r2串联连接，具体地，所述第一分压电阻 r2的数量为一个或两个或三个或四个或五个或六个或七个或八个或九个或十个或十一个或十二个或十三个或十四个或十五个或十六个...持续递增的自然数，具体所述第一分压电阻r2的数量由实际需求设定。
50.当所述第二分压电阻r6的数量为两个或两个以上时，两个或两个以上的所述第二分压电阻r6串联连接，具体地，所述第二分压电阻r6的数量为一个或两个或三个或四个或五个或六个或七个或八个或九个或十个或十一个或十二个或十三个或十四个或十五个或十六个...持续递增的自然数，具体所述第二分压电阻r6的数量由实际需求设定。
51.所述过流保护模块a还包括上拉电阻r10，所述上拉电阻r10并联连接所述比较器ic1a的输出端。上拉电阻r10为将不确定的信号(在本实施例中不确定的信号为过流保护信号fo)通过一个上拉电阻r10钳位在高电平，上拉电阻r10同时起限流作用。在上拉电阻r10所连接的导线上，如果外部组件未启用，上拉电阻r10则“微弱地”将过流保护信号fo“拉高”；当外部组件未连接时，通过上拉电阻r10可以将过流保护信号fo的电压拉高到高电平；如果外部组件启用，它将取消上拉电阻r10所设置的高电平，通过上述方式，上拉电阻r10可以使引脚即使在未连接外部组件的时候也能保持确定的逻辑电平。
52.在本实施例中，所述自锁模块b包括：第一逻辑开关ic2a、第二逻辑开关ic2b以及单向导电元件d2；
53.所述第一逻辑开关ic2a的输出端连接所述第二逻辑开关ic2b的第一输入端，所述第一逻辑开关ic2a的第一输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，所述第二逻辑开关ic2b的第二输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，所述第一逻辑开关ic2a的第二输入端与所述第二逻辑开关ic2b的输出端同时连接所述过流保护模块a的输出端，所述单向导电元件d2的负极连接所述第二逻辑开关ic2b的输出端，所述单向导电元件d2的正极连接所述过流保护模块a的输出端。所述第一逻辑开关ic2a与第二逻辑开关ic2b为与非门，所述单向导电元件d2为二极管。
54.具体地，当控制信号drive输入为高电平、过流保护信号fo输入为高电平时，第一逻辑开关ic2a的第一输入端由于连接控制信号drive的输入电路进而为高电平，第一逻辑开关ic2a的第二输入端连接过流保护信号fo的输出电路进而也为高电平，即根据与非门定
律，第一逻辑开关ic2a的输出端输出为低电平，第二逻辑开关ic2b的第一输入端连接第一逻辑开关ic2a的输出端，因此第二逻辑开关ic2b的第一输入端为低电平，第二逻辑开关ic2b 的第二输入端连接控制信号drive的输入电路进而为高电平，根据与非门定律，第二逻辑开关ic2b的输出端输出为高电平，而单向导电元件d2的传输方向设置为负极连接所述第二逻辑开关ic2b的输出端、正极连接所述过流保护模块a的输出端，因此此时的单向导电元件d2的正极与负极皆为高电平，即单向导电元件d2不通，则过流保护信号fo从高电平拉低至低电平的瞬间，单向导电元件d2的正极为低电平，负极为高电平，单向导电元件d2仍旧不通，从而避免第二逻辑开关ic2b的输出端和过流保护信号fo之间产生短路的情况。
55.当控制信号drive输入为高电平、过流保护信号fo输入为低电平时，第一逻辑开关ic2a的第一输入端由于连接控制信号drive的输入电路进而为高电平，第一逻辑开关ic2a的第二输入端连接过流保护信号fo的输出电路进而也为低电平，即根据与非门定律，第一逻辑开关ic2a的输出端输出为高电平，第二逻辑开关ic2b的第一输入端连接第一逻辑开关ic2a的输出端，因此第二逻辑开关ic2b的第一输入端为高电平，第二逻辑开关ic2b的第二输入端连接控制信号drive的输入电路进而为高电平，根据与非门定律，第二逻辑开关ic2b的输出端输出为低电平，而单向导电元件d2的传输方向设置为负极连接所述第二逻辑开关ic2b的输出端、正极连接所述过流保护模块a 的输出端，因此此时的单向导电元件d2的正极与负极皆为低电平，即单向导电元件d2不通，则过流保护信号fo保持低电平持续至开关周期结束时，整个过流保护电路进行过流保护。
56.当控制信号drive输入为低电平、过流保护信号fo输入为低电平时，第一逻辑开关ic2a的第一输入端由于连接控制信号drive的输入电路进而为低电平，第一逻辑开关ic2a的第二输入端连接过流保护信号fo的输出电路进而也为低电平，即根据与非门定律，第一逻辑开关ic2a的输出端输出为高电平，第二逻辑开关ic2b的第一输入端连接第一逻辑开关ic2a的输出端，因此第二逻辑开关ic2b的第一输入端为高电平，第二逻辑开关ic2b的第二输入端连接控制信号drive的输入电路进而为低电平，根据与非门定律，第二逻辑开关ic2b的输出端输出为高电平，而单向导电元件d2的传输方向设置为负极连接所述第二逻辑开关ic2b的输出端、正极连接所述过流保护模块a 的输出端，因此此时的单向导电元件d2的正极为低电平，负极为高电平，即单向导电元件d2不通，过流保护信号fo依然处于低电平状态。
57.当控制信号drive输入为低电平、过流保护信号fo输入为高电平时，第一逻辑开关ic2a的第一输入端由于连接控制信号drive的输入电路进而为低电平，第一逻辑开关ic2a的第二输入端连接过流保护信号fo的输出电路进而也为高电平，即根据与非门定律，第一逻辑开关ic2a的输出端输出为高电平，第二逻辑开关ic2b的第一输入端连接第一逻辑开关ic2a的输出端，因此第二逻辑开关ic2b的第一输入端为高电平，第二逻辑开关ic2b的第二输入端连接控制信号drive的输入电路进而为低电平，根据与非门定律，第二逻辑开关ic2b的输出端输出为高电平，而单向导电元件d2的传输方向设置为负极连接所述第二逻辑开关ic2b的输出端、正极连接所述过流保护模块a 的输出端，因此此时的单向导电元件d2的正极为高电平，负极为高电平，即单向导电元件d2不通，过流保护信号fo恢复为正常状态。
58.所述控制开关模块包括第一控制开关ic2c与第二控制开关ic2d，所述第一控制开关ic2c的第一输入端连接所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive，所述第一控
制开关ic2c的第二输入端连接过流保护信号fo，所述第二控制开关ic2d的第一输入端与第二输入端并联连接所述第一控制开关 ic2c的输出端，所述第二控制开关ic2d的输出端连接所述控制芯片。第一控制开关ic2c与第二控制开关ic2d为与非门。
59.具体地，当过流保护信号fo为高电平，所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive也为高电平时，第一控制开关ic2c输出低电平，而第二控制开关ic2d的第一输入端与第二输入端均为低电平，进而第二控制开关ic2d 输出高电平；当过流保护信号fo为低电平，所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive也为高电平时，第一控制开关ic2c输出端为高电平，第二控制开关ic2d的第一输入端与第二输入端以及输出端均为高电平；当过流保护信号fo为低电平，所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive也为低电平时，第一控制开关ic2c输出端为高电平，第二控制开关ic2d的第一输入端与第二输入端为高电平，输出端为低电平；当过流保护信号fo为高电平，所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive也为低电平时，第一控制开关ic2c输出端为高电平，第二控制开关ic2d的第一输入端与第二输入端为低电平，输出端为高电平。
60.在本实施例中，所述过流保护模块a在过流保护中产生的过流保护信号，过流保护信号fo与所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive分别传输至控制开关模块c，再由自锁模块b根据过流保护模块a在过流保护中的过流保护信号fo以及所述控制器输出至所述控制芯片的控制信号drive进行调整并输出至所述控制开关模块c的电平。进而避免过流保护信号fo为高电平与控制器输出至控制芯片的控制信号drive为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，进而增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
61.本技术过流保护电路的实施例二
62.请参照图1所示，本技术过流保护电路进一步包括：所述过流保护模块a 还包括迟滞电阻r9与迟滞二极管d1，通过迟滞电阻r9与迟滞二极管d1的设定使得所述比较器ic1a具有迟滞回环传输的特性，进而消除了过流保护电路的抖动，使过流保护电路工作稳定，所述迟滞电阻r9的一端与所述迟滞二极管d1的阳极连接，所述迟滞二极管d1的阴极连接所述比较器ic1a的输出端，所述迟滞电阻r9的另一端接入所述比较器ic1a的正输入端。
63.当所述比较器ic1a的负输入端电平低于正输入端电平时，所述比较器 ic1a的输出端处于高电平，所述比较器ic1a的输出端的电压通迟滞电阻r9 与迟滞二极管d1使所述比较器ic1a的正输入端的电平升高，使得所述比较器ic1a的负输入端需要更高的电平才能使电路翻转；而当所述比较器ic1a 的负输入端电平升高电路翻转后，所述比较器ic1a的输出端输出低电平，通过迟滞电阻r9与迟滞二极管d1将所述比较器ic1a的正输入端的电平下拉；如果要使电路翻转，所述比较器ic1a的负输入端的电平就必需下降更多。在本实施例中通过迟滞电阻r9与迟滞二极管d1的设定使得所述比较器ic1a 具有迟滞回环传输的特性，进而消除了过流保护电路的抖动，使过流保护电路工作稳定。
64.本技术控制面板的实施例一
65.所述控制面板包括所述控制器、所述控制芯片，所述控制器的输出端连接所述过流保护电路中的控制开关模块的第二输入端，所述过流保护电路的控制开关模块的输出端连接所述控制芯片。
66.本实施例通过在所述控制器与所述控制芯片之间加入过流保护电路，进而实现了
避免过流保护信号为高电平与控制器输出至控制芯片的控制信号为高电平引起控制开关的开启并循环触发过流保护，增加过流保护电路的稳定性，保护控制开关并延长控制开关的使用寿命。
67.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。