基于ICL8211的限流电路的制作方法

基于icl8211的限流电路
技术领域
1.本实用新型涉及电子技术领域，具体是基于icl8211的限流电路。


背景技术：

2.随着半导体技术的快速发展，在电路的设计过程中，不仅要保证输出电压的稳定，也要提高对电子开关(例如mos管)的保护。通常采用限制电流的方式保护mos管，而常见的限流控制方式是通过折返式电流限制(current limit fold back)进行限流，所需计算量较大并且芯片成本较高，适用范围小，icl8211是一种微功率的双极性单片集成电路，主要用于精密电压检测和精密电压产生，内部由精密基准电压、比较器和一对输出缓冲/驱动器组成，能够进行一定的自主限流，但是无法根据所需输出电流看来调节所需的限流条件，并且超过限流条件便会自动断开电路，导致电路中的智能度不高，因此有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供基于icl8211的限流电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供基于icl8211的限流电路，该基于icl8211的限流电路包括：稳压调节模块，电压采样模块，比较钳位模块，集成控制模块，模式选择模块，自锁控制模块，开关控制模块；
5.所述稳压调节模块，用于输出可调节的稳定直流电压；
6.所述电压采样模块，与所述开关控制模块连接，用于对所述开关控制模块输出的电压进行采样；
7.所述比较钳位模块，与所述电压采样模块连接，用于将采样的电压与设定限流阈值比较并输出比较结果，用于对比较结果进行钳位并输出；
8.所述集成控制模块，与所述稳压调节模块和比较钳位模块连接，用于接收钳位后的比较结果，用于通过内部部件进行初步限流处理并输出控制信号；
9.所述模式选择模块，与所述集成控制模块连接，用于选择是否需要对所述控制信号进行自锁控制；
10.所述自锁控制模块，与所述模式选择模块和稳压调节模块连接，用于接收所述控制信号并进行开关自锁控制；
11.所述开关控制模块，与所述模式选择模块和自锁控制模块连接，用于接收所述集成控制模块输出的信号并控制所述直流电压的输出，用于接收所述自锁控制模块输出的信号并控制所述直流电压的输出。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于icl8211的限流电路采用集成芯片作为主控制芯片，对输入电压进行稳压可调处理，使得输入电压范围可变，并由通过电压采样模块进行电压采样，比较钳位模块对采样的电压进行比较，其中设定的限流阈值可调，提高对限流的控制范围，并为了方便集成芯片接收，对比较结果进行钳位处
理，并且通过模式选择模块，使用者可选择自锁控制，增加限流电路的工作模式，由自锁控制模块可在第一次限流后将电路关断，避免输出电压不稳定导致限流功能的往复工作，提高电路的使用效率，延长其使用寿命，增加其通电的功能性，并且该电路芯片成本低，易实现。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
14.图1为本实用新型实例提供的基于icl8211的限流电路的原理方框示意图。
15.图2为本实用新型实例提供的基于icl8211的限流电路的电路图。
16.图3为本实用新型实例提供的icl8211的功能引脚图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.实施例1，请参阅图1，,基于icl8211的限流电路包括：稳压调节模块1，电压采样模块2，比较钳位模块3，集成控制模块4，模式选择模块5，自锁控制模块6，开关控制模块7；
19.具体地，所述稳压调节模块1，用于输出可调节的稳定直流电压；
20.电压采样模块2，与所述开关控制模块7连接，用于对所述开关控制模块7输出的电压进行采样；
21.比较钳位模块3，与所述电压采样模块2连接，用于将采样的电压与设定限流阈值比较并输出比较结果，用于对比较结果进行钳位并输出；
22.集成控制模块4，与所述稳压调节模块1和比较钳位模块3连接，用于接收钳位后的比较结果，用于通过内部部件进行初步限流处理并输出控制信号；
23.模式选择模块5，与所述集成控制模块4连接，用于选择是否需要对所述控制信号进行自锁控制；
24.自锁控制模块6，与所述模式选择模块5和稳压调节模块1连接，用于接收所述控制信号并进行开关自锁控制；
25.开关控制模块7，与所述模式选择模块5和自锁控制模块6连接，用于接收所述集成控制模块4输出的信号并控制所述直流电压的输出，用于接收所述自锁控制模块6输出的信号并控制所述直流电压的输出。
26.在具体实施例中，上述稳压调节模块1采用稳压控制电路；上述电压采样模块2采用电阻分压电路；上述比较钳位模块3采用比较电路和钳位电路；上述集成控制模块4可采用icl8211芯片控制；上述模式选择模块5可采用选择开关；上述自锁控制模块6可采用逻辑电路实现电路的自锁；上述开关控制模块7可采用功率管控制电路对输出电源进行控制。
27.在本实施例中，请参阅图2和图3，所述稳压调节模块1包括直流源dc、第一电容c1、稳压器u2、第一运放op1、第一电位器rp1、第二电容c2；
28.具体地，所述直流源dc的第一端连接稳压器u2的第一端、第一电容c1的一端和第一运放op1的第一电源vcc1端，稳压器u2的第三端连接第一运放op1的输出端和第一运放op1的反相端，第一运放op1的同相端连接第一电位器rp1的滑片端，稳压器u2的第二端连接第一电位器rp1的一端和第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端、第一电位器rp1的另一端和第一电容c1的另一端均连接直流源dc的第二端。
29.在本实施例中，上述稳压器u2可选用7805三端集成稳压器u2；上述第一运放op1可选用op07系列运算放大器组成电压跟随电路。
30.进一步地，所述集成控制模块4包括集成芯片u1、第一电阻r1、第三电容c3、第一开关管vt1和第二开关管vt2；所述模式选择模块5包括第一选择开关s1；
31.具体地，所述集成芯片u1的第八端连接第一电阻r1的一端、第三电容c3的一端、第二开关管vt2的发射极和所述稳压器u2的第二端，集成芯片u1的第四端连接第一电阻r1的另一端、第三电容c3的另一端和第一选择开关s1的第一端，集成芯片u1的第五端连接所述直流源dc的第二端，第二开关管vt2的基极连接第一选择开关s1的第三端，第一开关管vt1的基极连接第一选择开关s1的第二端，第一开关管vt1的集电极接地。
32.在具体实施例中，上述集成芯片u1选用icl8211芯片，具体地，集成芯片u1的第一端为悬空端，集成芯片u1的第二端为回差端（hyst）,集成芯片u1的第三端为预置门限端，集成芯片u1的第四端输出端，集成芯片u1的第五端为负电源端，集成芯片u1的第六端和第七端均为悬空端，集成芯片u1的第八端为正电源端；上述第一选择开关s1可选用单刀双掷开关；上述第二开关管vt2和第一开关管vt1均可选用pnp型三极管。
33.进一步地，所述自锁控制模块6包括第二电阻r2、第三电阻r3、第三开关管vt3、第四开关管vt4、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第七电阻r7；
34.具体地，所述第二电阻r2的一端连接第三开关管vt3的发射极和所述稳压器u2的第二端，第二电阻r2的另一端连接第三开关管vt3的基极并通过第三电阻r3连接第一开关管vt1的发射极和第四开关管vt4的集电极，第四开关管vt4的发射极接地，第四开关管vt4的基极通过第四电阻r4连接第五电阻r5的一端、第六电阻r6的一端和第七电阻r7的第一端，第七电阻r7的第二端连接所述第二开关管vt2的集电极，第五电阻r5的另一端连接第三开关管vt3的集电极，第六电阻r6的另一端和第四开关管vt4的发射极均接地。
35.在具体实施例中，上述第三开关管vt3可选用pnp型三极管；上述第四开关管vt4可选用npn型三极管。
36.进一步地，所述开关控制模块7包括第八电阻r8、第三二极管d3、第一稳压管vd1、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第五开关管vt5、第六开关管vt6、第一功率管m1；
37.具体地，所述第八电阻r8的一端、第三二极管d3的阴极、第一稳压管vd1的阴极、第九电阻r9一端和第一功率管m1的源极均连接所述稳压器u2的第二端，第八电阻r8的另一端连接第五开关管vt5的集电极并通过第十电阻r10连接第六开关管vt6的基极，第五开关管vt5的基极连接所述第七电阻r7的第二端，第六开关管vt6的集电极通过第十一电阻r11连接第三二极管d3的阳极、第一稳压管vd1的阳极、第九电阻r9的另一端和第一功率管m1的栅
极，第五开关管vt5的发射极和第六开关管vt6的发射极均接地。
38.在具体实施例中，上述第五开关管vt5和第六开关管vt6均可选用npn型三极管；上述第一功率管m1可选用p沟道增强型金氧半场效应管（mosfet）。
39.进一步地，所述电压采样模块2包括第十四电阻r14、第十五电阻r15和第五电容c5；
40.具体地，所述第十四电阻r14的一端连接所述第一功率管m1的漏极和第五电容c5的一端，第十四电阻r14的另一端连接第十五电阻r15的第一端，第十五电阻r15的第二端和第五电容c5的另一端连接所述直流源dc的第二端。
41.进一步地，所述比较钳位模块3包括第十二电阻r12、第二电位器rp2、比较器a1、第十三电阻r13、第四电容c4、第一二极管d1、第二二极管d2、第二电源vcc2和第一电源vcc1；
42.具体地，所述比较器a1的同相端连接所述第十五电阻r15的第一端，比较器a1的同相端连接第十二电阻r12的一端并通过第二电位器rp2连接第二电位器rp2的滑片端和地端，第十二电阻r12的另一端连接第二电源vcc2，比较器a1的输出端通过第十三电阻r13连接第四电容c4的一端、第二二极管d2的阴极、第一二二极管的阳极和所述集成芯片u1的第三端，第二二极管d2的阳极和第四电容c4的另一端均接地，第一二极管d1的阴极连接第一电源vcc1。
43.在具体实施例中，上述比较器a1可选用lm393比较器a1；上述第十二电阻r12和第二电位器rp2组成限流阈值；上述第一二极管d1和第二二极管d2组成钳位电路；上述第一电源vcc1的电压低于115v电压，具体不做限定。
44.本实用新型基于icl8211的限流电路，用过稳压调节模块1中的直流电源提供电路所需电能，稳压器u2将输入的电能进行稳压处理并输出，通过调节第一电位器rp1改变输入稳压器u2第三端的电压，以此调节稳压器u2的输出稳压值，电源输入集成芯片u1的第八端和第五端，集成芯片u1开始工作，当无需自锁控制时，只需将第一选择开关s1的第一端与第三端连接，此时，由于第二开关管vt2不导通，第五开关管vt5断开，第六开关管vt6将导通，第一功率管m1导通，电源能够正常由第一功率管m1输出，并由第十四电阻r14和第十五电阻r15组成的电压采样模块2进行电压采样，并由比较器a1接收，与第十二电阻r12和第二电位器rp2组成的限流阈值做比较，当输出的电能超过限流阈值时，比较器a1输出高电平，且该高电平由钳位电路钳位，输出为低于1.15v电压的高电平，此时集成芯片u1启动限流，导致检测芯片的第四端输出低电平，使得第二开关管vt2导通，第五开关管vt5导通，第六开关管vt6断开，第一功率管m1断开，停止供电，输出电能低于限流阈值后，将重新启动工作，当需要自锁控制时，将第一选择开关s1的第一端和第三端连接，此时第一功率管m1导通输出电能，经过电压采样与比较，当需要限流时，集成芯片u1的第四端输出低电平，第一开关管vt1导通，第三开关管vt3导通，第四开关管vt4导通，并且第三开关管vt3和第四开关管vt4建议自锁逻辑，保持导通状态，第五开关管vt5导通，第一功率管m1断开，停止工作，避免输出电压不稳定导致限流功能的往复工作，提高电路的使用效率，延长其使用寿命，增加其通电的功能性，并且该电路芯片成本低，易实现。
45.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新
型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。