过电流保护(Over Current Protection)就是当电流超过预定最大值时,使保护装置动作的一种保护方式。当流过被保护原件中的电流超过预先整定的某个数值时,保护装置启动。
过流保护电路设计的几种常用实现方式。
1、过流保护元器件(保险丝)

如上图所示保险丝分类有很多种,根据应用可以具体情况具体选择。保险丝是一种很常用的过流保护器件,尤其是正温度系数(PTC)自恢复保险丝在电路设计中应用更加广泛。其外形如下图所示,

工作原理如下:
当过电流现象发生时,PTC自恢复保险丝迅速反应,其自身组织增加,从而形成过电流保护。当电流恢复正常,PTC自恢复保险丝会变回低阻值状态,不会对电路产生影响。
由于PTC自恢复保险丝可以自动复位,许多电路设计人员在可能会因用户造成的故障而导致过电流事件的情况中选择PTC自恢复保险丝,PTC通常接于如下结构电路中进行过流保护。

2、分立元器件搭建的保护电路
电路1


原理上分析:
首先左侧CRTL-LOAD是单片机输出开启负载的控制端。CRTL-LOAD输出高电平,Q2打开,负载LOAD-IN接入。负载正常的情况下电路不会有异样,但是当负载突然变大(短路或者接错负载情况下)时,保护电路开始起作用。

下面分析一下过载保护部分的电路,即Q1、R3、R4、R5组成部分。Q1是常规的硅管,导通压降大致在0.7V,上图中在不接任何负载的情况下,Q1的基极电位可以计算出:

VQ1b=(R3+R4)/(R3+R4+R5)*5≈0.314V

因为当负载接入时,会在R3上产生压降,从而推动Q1基极电位增大,我们默认理想情况下0.7V时,三极管Q1会动作,由此理论上可以计算出接入多大负载电路会关断:

Ib=(0.7-VQ1b)/R3=0.386V/10=0.0386A=38.6mA

即理论上此电路最多可以接入38.6mA的负载,超过38.6mA之后,由于负载增大,导致Q1基极电位增大超过三极管理论开启电压0.7V导致Q1导通,从而拉低Q2基极,导致Q2关断,最终切断后面的大负载起到过流保护的作用。

器件选取需要注意:
R3要注意其精度以及封装,根据需要的功耗选择合适的封装,避免小封装对应大功耗导致器件过热
Q2根据负载要求留有一定余量。

电路2
原理如下:在电源输入端串一个采样电阻到PMOS的源极S,那么这个采样电阻就会有电压差,三极管的be并到这个电阻,当压差大于Vbe时,Vgs就0了,PMOS关闭,实现过流保护。


3、集成芯片过流保护电路
随着电路集成度不断的加深,越来越多功能模块被集成进芯片,过流保护芯片也被越来越多的应用到电路设计中。

过流保护芯片的原理主要分为两种:hiccup(Constant-Current)和 Latch off

hiccup:一种是以恒定电流存在,这种一般是可恢复的,当故障解除后自动恢复;
Latch off:一种是锁定关闭,故障解除后也无法恢复,一旦保护后需要重启(比如重置VCC或其他的使能引脚);

如下图为某限流芯片的内部功能框图,其主要工作原理如下:通过功能框图我们可以看出该芯片内部具有欠压保护功能及使能引脚EN,同时内部集成电流检测及热保护功能。


使能及欠压保护功能:

当EN引脚使能且输入电压高于UVLO门限电压时,芯片启动,内部功率mos管打开,呈现低阻抗状态。当EN引脚失能或者输入电压低于UVLO时,芯片关断,内部功率mos呈现高阻状态。

电流设置功能:

RSET引脚可以用来通过下拉电阻到地设置限流门限,一般限流的精度在不同的范围内会略有不同。限流公式手册中一般也会给出或者用表格的形式列举出来。

过流保护功能:

当输出电流超过设定的门限电流后,内部功率mos管的导通电阻增大,输出电压VOUT增大,从而限制输出电流继续增大,芯片此时进入恒流状态,如果负载继续加重,那么输出电压VOUT会继续下降,输出电流也会下降,直到VOUT降至接近0V,输出电流也会将至最低。

过热保护功能:

在进入限流状态后,由于VOUT下降导致mos管两端压降增加,芯片内部结温上升,当超过过温保护门限时mos管被关闭,电流降至零,芯片温度下降至重复开启,如此循环。


转自--------8号线攻城狮

过流保护的几种实现方式相关推荐

  1. 福光电子蓄电池测试仪软件,福光电子蓄电池容量测试仪IDCE-4815C系列——交直流两种供电方式...

    IDCE-4815C系列蓄电池容量测试仪无线单体监测,超大彩屏显示,交直流两种供电方式 产品特点: 采用蓝牙无线单体监测技术,支持2V/6V/12V单体电压监测. 单体电压采集和记录采用总线数据结构, ...

  2. Hive metastore三种配置方式

    Hive的meta数据支持以下三种存储方式,其中两种属于本地存储,一种为远端存储.远端存储比较适合生产环境.Hive官方wiki详细介绍了这三种方式,链接为:Hive Metastore. 一.本地d ...

  3. c语言程序设计分段定时器,单片机C语言编程定时器的几种表达方式

    原标题:单片机C语言编程定时器的几种表达方式 吴鉴鹰单片机开发板地址 店铺:[吴鉴鹰的小铺] 地址:[https://item.taobao.com/item.htm?_u=ukgdp5a7629&a ...

  4. C++中的两种绑定方式(静态绑定、动态绑定)

    两种绑定方式 静态绑定:在编译时刻,根据指针或引用变量的静态类型来决定成员函数属于哪一个类. 动态绑定:在运行时刻,根据指针或引用变量实际指向或引用的对象类型(动态类型)来确定成员函数属于哪一个类. ...

  5. python数据结构与算法:二叉树及三种遍历方式(先序遍历/中序遍历/后序遍历)

    树的实现采用queue的形式: 树的三种遍历方式(广度优先白能力法):先序遍历(根左右),中序遍历(左根右)以及后序遍历(左右根) ######################P6.4 数据结构### ...

  6. Java多线程的11种创建方式以及纠正网上流传很久的一个谬误

    创建线程比较传统的方式是继承Thread类和实现Runnable,也可以用内部类,Lambda表达式,线程池,FutureTask等. 经常面试会问到继承Thread类和实现Runnable的区别,然 ...

  7. C/C++中switch用法的一种替换方式

    在C/C++中,switch语句是经常被用到的,当switch内的case语句较多时程序有时显得比较繁乱,此种情况下可以用另外一种实现方式替代switch.详细用法见例子: #include &quo ...

  8. 分布式锁的三种实现方式_基于 redis 的分布式锁实现

    云龙 资深运维开发工程师,负责游戏系统配置管理平台的设计和开发,目前专注于新 CMDB 系统的开发,平时也关注运维自动化,devops,python 开发等技术. 背景 CMDB 系统里面的机器数据会 ...

  9. LVS原理详解(3种工作方式8种调度算法)--老男孩

    一.LVS原理详解(4种工作方式8种调度算法) 集群简介 集群就是一组独立的计算机,协同工作,对外提供服务.对客户端来说像是一台服务器提供服务. LVS在企业架构中的位置: 以上的架构只是众多企业里面 ...

最新文章

  1. 黑页php,炫酷帅气的黑页源码
  2. python爬虫赚钱的经历-十年真ㆍPython大佬用爬虫赚钱的自述!看完学到了!
  3. innerhtml js执行_JS 中 DOM 操作
  4. mysql插入ㄖ_原生JavaScript代码100个实例
  5. python基础教程第3章——字符串
  6. #笔记:pta题笔记:注意:double不能直接比较大小!!!///////计算2个复数的和、差、积、商。
  7. Idea——Tomcat 报错——Warning: No artifacts configured 解决方法
  8. 上海库源电气OrCAD视频教程
  9. .Net Core应用框架Util介绍(五)
  10. java dct变换_Discrete Cosine Transform [DCT] (离散余弦变换)
  11. 免费语音软件可以导入你在飞鸽传书2008
  12. java for 面试题_Java面试题整理
  13. 电子商务概论【0351】
  14. 密码学(五):数字签名和证书
  15. linux如何查找交换机网址,亚美am8网址-官网首页
  16. 回溯算法-数独(计算器)
  17. 飞刀哥移植UC/OS-II到LPC1788(ARM Cortex-M3)的步骤
  18. H3C交换机DHCP Snooping抑制局域网内非法dhcp
  19. Appfuse创建网站访问慢的问题
  20. 学习java的第17天

热门文章

  1. UEFI+GPT更换硬盘GHOST,DD也可以。
  2. ElasticSearch License过期更新
  3. win10防火墙打不开,设置是灰色的、edge闪退、应用商店灰色等问题
  4. 电子邮件协议详解(SMTP、POP3、IMAP4)
  5. POS标记——HMM模型
  6. Android 房租计算器,简单计算器
  7. 福大软工1816 · 第六次作业 - 团队选题报告
  8. Windows server 2012远程桌面会话主机和远程桌面授权。
  9. matlab lud矩阵分解,MIT线性代数总结笔记——LU分解
  10. 【图像去噪】基于matlab小波变换(硬阙值+软阙值)图像去噪【含Matlab源码 391期】