一种适用于交直流的过流保护控制电路的制作方法

1.本发明涉及开关电源的技术领域，特别涉及一种适用于交直流的过流保护控制电路。


背景技术：

2.研发人员在调试或者测试开关电源时，经常会因各种原因导致开关电源启动或者工作异常的时候烧毁，并且给测试人员带来一定的安全隐患。由于前端没有直接保护动作，烧毁的电源经常炸的面目全非，无法直观分析问题所在，给调试人员带来一定的困难。如果前端加装具有过流保护设备，不仅体积偏大，成本也高昂，并且交流和直流无法直接兼容，需要分开接线，最关键的是无法直接保护后端的开关电源，仅仅是切断供电的动作，给后端设计开发调试人员带来不便，且由于手动开关，同样存在动作延迟的问题，无法及时的关闭空开，等反应过来的时候，开关电源已经炸机了，这样不利于分析开关电源存在的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种适用于交直流的过流保护控制电路，以满足技术发展的需要，并克服现有测试方法中的不足。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本技术公开了一种适用于交直流的过流保护控制电路，包括示波器电流探头模块、反激开关电源模块、示波器、信号放大器、模数转换adc、光耦合器u1、mcu微处理器u2、电阻r1、电阻r3、三极管q1、继电器k1、二极管d2，所述示波器电流探头模块通过探头连接反激开关电源模块；所述示波器电流探头模块的输出端连接示波器，同时连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端连接模数转换adc的输入端；模数转换adc的输出端连接mcu微处理器u2的输入端；mcu微处理器u2的两路输出，第一路输出经过r3连接光耦合器u1的1脚，光耦合器u1的2脚接地，3脚和4脚连接反激开关电源模块，第二路输出通过r1输出到out2 ，同时连接三极管q1的b极，三极管q1的c极连接继电器k1的线圈和二极管d2的正极，三极管q1的e极输出到out2-，同时接地；二极管d2并联到继电器k1的线圈两端，同时二极管d2的负极接12v电压，继电器k1的开关部分分别接输入l_in和l_out，提供220vac。
5.作为优选，所述的示波器电流探头模块包括电流探头线圈、霍尔传感器、直流感应、交流感应，所述电流探头线圈一边通过交流感应连接到示波器电流探头模块的输出端，电流探头线圈的另一边通过霍尔传感器和直流感应连接到示波器电流探头模块的输出端，并同时反馈到电流探头线圈。
6.作为优选，所述的反激开关电源模块包括变压器t1、mos管q2、电阻r4、电容c1、电容c2、电容c3、二极管d1、二极管d3、采样电阻rcs，变压器t1的1脚连接c1、r4以及c2，变压器t1的2脚d1的正极以及q2的d极，q2的d极与示波器电流探头模块的探头连接，变压器t1的3脚连接c3和负载，变压器t1的4脚连接d3的正极，d3的负极连接c3和负载；二极管d1的负极连接r4和c2；mos管q2的g极连接pwm驱动、u1的4脚、第一路输出out1 以及12v电压；mos管q2
的s极连接u1的3脚第一路输出out1-以及采样电阻rcs，采样电阻rcs的另一端连接电容c1。
7.作为优选，所述的mcu微处理器u2连接3.3v供电电压。
8.作为优选，所述的mcu微处理器u2设有旋转编码器。
9.作为优选，所述的mcu微处理器u2设有过流显示单元，所述过流显示单元采用4位数码管。
10.作为优选，所述的mcu微处理器u2设有蜂鸣报警器fm1。
11.作为优选，所述的mcu微处理器u2设有信号检测脉冲指示灯led1。
12.本发明结合了示波器的电流探头，在利用电流探头能够测量记录异常波形的同时，不仅可以关闭前端供电，还可以作用于器件的开关功率管，由于直接作用于开关功率管，远比只切断前端要迅速，避免炸机的风险，解决了开关电源因过流无法保护导致的安全隐患和设备损坏的风险，同时又兼顾了监测异常波形的目的，为后面的开发设计人员提供了分析异常的便利性，便于为工程师提供异常情况分析。
附图说明
13.图1是本发明的电路图。
具体实施方式
14.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
15.如图1所示，本发明提供了一种适用于交直流的过流保护控制电路，包括示波器电流探头模块1、反激开关电源模块2、示波器、信号放大器、模数转换adc、光耦合器u1、mcu微处理器u2、电阻r1、电阻r3、三极管q1、继电器k1、二极管d2，所述示波器电流探头模块1通过探头连接反激开关电源模块2；所述示波器电流探头模块1的输出端连接示波器，同时连接信号放大器的输入端；信号放大器的输出端连接模数转换adc的输入端；模数转换adc的输出端连接mcu微处理器u2的输入端；mcu微处理器u2的两路输出，第一路输出经过r3连接光耦合器u1的1脚，光耦合器u1的2脚接地，3脚和4脚连接反激开关电源模块2，第二路输出通过r1输出到out2 ，同时连接三极管q1的b极，三极管q1的c极连接继电器k1的线圈和二极管d2的正极，三极管q1的e极输出到out2-，同时接地；二极管d2并联到继电器k1的线圈两端，同时二极管d2的负极接12v电压，继电器k1的开关部分分别接输入l_in和l_out，提供220vac，所述的示波器电流探头模块1包括电流探头线圈、霍尔传感器、直流感应、交流感应，所述电流探头线圈一边通过交流感应连接到示波器电流探头模块1的输出端，电流探头线圈的另一边通过霍尔传感器和直流感应连接到示波器电流探头模块1的输出端，并同时反馈到电流探头线圈，所述的反激开关电源模块2包括变压器t1、mos管q2、电阻r4、电容c1、电容c2、电容c3、二极管d1、二极管d3、采样电阻rcs，变压器t1的1脚连接c1、r4以及c2，变压器t1的2脚d1的正极以及q2的d极，q2的d极与示波器电流探头模块1的探头连接，变压器t1的3脚连接c3和负载，变压器t1的4脚连接d3的正极，d3的负极连接c3和负载；二极管d1的负极连接r4和c2；mos管q2的g极连接pwm驱动、u1的4脚、第一路输出out1 以及12v电压；mos管
q2的s极连接u1的3脚第一路输出out1-以及采样电阻rcs，采样电阻rcs的另一端连接电容c1，所述的mcu微处理器u2连接3.3v供电电压，所述的mcu微处理器u2设有旋转编码器，所述的mcu微处理器u2设有过流显示单元，所述过流显示单元采用4位数码管，所述的mcu微处理器u2设有蜂鸣报警器fm1，所述的mcu微处理器u2设有信号检测脉冲指示灯led1。
16.在本发明中，示波器电流探头模块1主要由电流探头线圈、霍尔传感器、直流感应、交流感应等部分组成，其输出端通过bnc与示波器连接，在这里主要就是利用电流探头输出到示波器的信号，同时分一路给控制模块，控制模块中，经过高增益的放大处理，再经过16位的高精度模数转换后，给mcu微处理器u2进行判断。mcu微处理器u2可选择型号为stm32f103c8t6的芯片，u2的外接设备主要有4位数码管的过流显示单元、旋转编码器、蜂鸣报警器fm1、信号检测脉冲指示灯led1，mcu微处理器u2同时具有两路输出out1和out2。过流显示单元用于显示设定的电流值，可以直接显示，旋转编码器用于设定过流点，电流探头检测的信号与设定的过流点做比较，一旦检测的信号超过设定的电流值，再经过一定的延时，去除一定的干扰，就判断为过流。这个时候u2给r3输出高电平信号，电阻r3起到限流的作用，r3的另外一端，连接到光耦合器u1的输入端，u1可选择型号为pc817c的光耦合器，当有电流经过r3流到u1时，u1的输出端就会导通，u1的4脚连接mos管q2的g极，3脚接q2的s极，当发生光耦导通时，q2的g极会被拉低，从而直接关闭q2，这样不会受到pwm驱动的影响，从而起到保护q2的目的。在out1有输出的同时，u1同时也给out2切断输出，u1经过r1电流电阻，连接到继电器k1驱动三极管q1的b极，k1是继电器，d2是二极管，反向并到继电器k1的线圈上，起到吸收线圈方向电动势的目的，保护三极管q1。继电器k1的开关部分就连接强电输入，当u1切断给r1供电的时候，继电器k1会自动断开，从而起到保护后端的目的。
17.所述的反激开关电源模块2，是典型的反激开关电源主功率部分，c1是输入电容，r4、c2、d1组成反激的rcd吸收尖峰的目的。t1是高频变压器，输入一端，2脚连接到开关的mos管q2的d极，1脚连接电容c2正极，rcs是采样电阻，变压器t1的输出一端，3脚和4脚经过续流二极管d3整流以及电容c3滤波后，输出给负载。在故障发生时，先关闭q2,再关闭继电器k1，由于out1是直接作用于开关q2，因此关闭会非常迅速，不会发生烧毁q2的风险，也就避免炸机子的发生了。
18.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。