專利名稱：一種限流保護(hù)裝置及電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種限流保護(hù)裝置及電源。
背景技術(shù)：
負(fù)載電路在運行過程中經(jīng)常會發(fā)生短路故障，由此引發(fā)電源設(shè)備的損壞。為解決 此類短路問題，現(xiàn)有技術(shù)有三種方式(1)截止式。直接關(guān)斷功率變換或者斷開輸出回路。缺點不能輸出電流，不能自動恢復(fù)。(2)打嗝式。On-Off來回的試著啟動或者輸出。缺點不能輸出連續(xù)電流。(3)限流式。限制輸出電流為一定范圍。在某些應(yīng)用場合，如通信行業(yè)雙雙工/雙三工濾波器，即使低噪放發(fā)生短路性故 障，電源仍應(yīng)需要提供電流。也就是說，此時電流不允許中斷。因此不能采用截止式、打嗝 式短路保護(hù)之方案。目前行業(yè)內(nèi)多采用恒流型電流限制電路，在對現(xiàn)有技術(shù)的研究過程中，本實用新 型發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，恒流型電流限制電路有很多缺陷，恒流型電流限制從電路的設(shè)計來講，無非 是三種方案一是調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比，把電流盡可能降小，存在的缺點是由于受到最小占 空比的限制，如果短路回路的阻抗足夠小，則短路時的電流仍然很大。二是引入另外的恒流 源供輸出，存在的缺點是電路復(fù)雜，功耗比較大。三是副邊預(yù)先調(diào)節(jié)的方法，讓大部分多余 的能量消耗在無源電阻上而不是消耗在串聯(lián)調(diào)整器的晶體管上，存在的缺點是需要增加前 置調(diào)整器，整體的功率損耗仍然較大。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中恒流型電流限制電路存在的缺陷，提供一種限流保 護(hù)裝置及電源。本實用新型實施例提供一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接 地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。本實用新型實施例還提供一種電源，包括輸出整流濾波電路，還包括上述的限流 保護(hù)裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。本實用新型實施例提供一種限流保護(hù)裝置及電源，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)， 也能使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整 體功率損耗低。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例一限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例一限流保護(hù)裝置中三端穩(wěn)壓器輸入電壓差值與輸出電 流值特性關(guān)系曲線圖；圖3是本實用新型實施例二限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例二限流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例三限流保護(hù)裝置電路圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。實施例一本實用新型一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。所述三端穩(wěn)壓器是電力電子技術(shù)中常用的一類元器件，三端穩(wěn)壓器封裝有三個引 出腳，輸出電壓有固定式和可調(diào)式兩種。三端穩(wěn)壓器內(nèi)置有電流限制、過溫保護(hù)等功能，應(yīng) 用時所加外部元件極少。本實用新型中可以選用78MXX系列三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓 5V，負(fù)載調(diào)整率士 IOOmV,連續(xù)輸出額定電流是0. 50A，采用T0-220封裝。如圖2所示為LM78XX系列三端穩(wěn)壓器的限流特性，從圖中曲線發(fā)現(xiàn)，如果三端穩(wěn) 壓器的輸入-輸出電壓差在一定范圍內(nèi)時，限流特性曲線存在一段近似水平線。三端穩(wěn)壓 器的輸入-輸出電壓值為某一值時，輸出電流的數(shù)值大小會隨著三端穩(wěn)壓器溫度的變化而 變化。所述溫度調(diào)節(jié)模塊為散熱器，所述三端穩(wěn)壓器固定在散熱器上，通過散熱器散熱 從而將三端穩(wěn)壓器的溫度控制在一定范圍內(nèi)，也就實現(xiàn)了三端穩(wěn)壓器輸出電流穩(wěn)定地控制 在一定的范圍內(nèi)。 電流超過限定值指負(fù)載短路時或者其他原因?qū)е码娏鬟^大。 當(dāng)發(fā)生負(fù)載短路故障時，如果三端穩(wěn)壓器的輸入端與輸出端的電壓差為8V-0V = 8V，若能夠通過設(shè)計合適的散熱器，使三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的結(jié)溫控制在25°C 150°C之 間，三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的輸出電流將會被限制在約600mA IOOOmA的范圍內(nèi)。[0033]本實用新型實施例提供一種限流保護(hù)裝置，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使 電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率 損耗低。實施例二本實用新型一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。所述三端穩(wěn)壓器是電力電子技術(shù)中常用的一類元器件，三端穩(wěn)壓器封裝有三個引 出腳，輸出電壓有固定式和可調(diào)式兩種。三端穩(wěn)壓器內(nèi)置有電流限制、過溫保護(hù)等功能，應(yīng) 用時所加外部元件極少。本實用新型中可以選用78MXX系列三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓 5V，負(fù)載調(diào)整率士 IOOmV,連續(xù)輸出額定電流是0. 50A，采用T0-220封裝。如圖2所示為LM78XX系列三端穩(wěn)壓器的限流特性，從圖中曲線發(fā)現(xiàn)，如果三端穩(wěn) 壓器的輸入-輸出電壓差在一定范圍時，限流特性曲線存在一段近似水平線。三端穩(wěn)壓器 的輸入-輸出電壓值為某一值時，輸出電流的數(shù)值大小會隨著三端穩(wěn)壓器溫度的變化而變 化。 所述溫度調(diào)節(jié)模塊4還包括檢測單元5和散熱單元6，所述檢測單元5用于檢測電 路中電流超過限定值時，散熱單元6控制三端穩(wěn)壓器溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。一種實施方式，所述散熱單元6包括調(diào)速單元8，以及分別與調(diào)速單元8連接的溫 度傳感器9和風(fēng)扇7，所述溫度傳感器用于測量三端穩(wěn)壓器的溫度，所述調(diào)速單元8與檢測 單元5相連，當(dāng)檢測單元5檢測電路中電流超過限定值時，所述調(diào)速單元8控制風(fēng)扇7開始 工作，控制使三端穩(wěn)壓器2的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。另一種實施方式，所述散熱單元為水冷裝置，所述水冷裝置包括散熱器，散熱器內(nèi) 部設(shè)有進(jìn)水管和出水管，當(dāng)檢測單元5檢測電路中電流超過限定值時，控制使三端穩(wěn)壓器2 的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。電流超過限定值指負(fù)載短路時或者其他原因?qū)е码娏鬟^大。本實用新型實施例提供一種限流保護(hù)裝置，采用風(fēng)冷或水冷的方式，即使負(fù)載處 于長期短路狀態(tài)，也能使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路 相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗低。實施例三本實用新型一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器2，所述三端穩(wěn)壓器2輸入端連接輸入電源1，輸出端連接負(fù)載3，接地 端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊4，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍 內(nèi)。如圖5所示，電源正輸出端連接二極管Dl的陽極端，二極管Dl的陰極端分別連接 電解電容Cl的陽極端和三端穩(wěn)壓器的輸入端，電解電容Cl的陰極端連接電源的負(fù)極端和三端穩(wěn)壓器的接地端，三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間分別并聯(lián)有電解電容C2，電容C3 和電阻R1，三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間還連接有負(fù)載電阻。所述三端穩(wěn)壓器可以選用LM78XX系列中的LM78M05，所述三端穩(wěn)壓器固定在散熱 器HSl上，所述三端穩(wěn)壓器和散熱器之間還設(shè)有硅膠絕緣片，電源輸出電壓為8V，根據(jù)圖2 所示，若能夠通過設(shè)計合適的散熱器，使三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的結(jié)溫控制在25°C 150°C 之間，三端穩(wěn)壓器LM78M05CT的輸出電流將會被限制在約600mA IOOOmA的范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù) 載短路時，三端穩(wěn)壓器的最大功耗是Pd = (Vin-Vout) X lout = 8VX1A = 8W三端穩(wěn)壓器結(jié)點和空氣之間的熱阻Rua = 600C /W三端穩(wěn)壓器結(jié)點和外殼之間的熱阻R⑶=5°C /W硅膠絕緣片和外殼之間的熱阻R0qi = I0C /W所以，三端穩(wěn)壓器結(jié)點到散熱器的熱阻R0jh = Rejc+RecH = 5+1 = 6°C /W ；三端穩(wěn)壓器結(jié)點和散熱器之間的溫差A(yù)T = PdXR0jh = 8WX6°C /W = 48°C散熱器上的溫度Th = Tjmax- AT = 150°C -48°C = 102°C從散熱器表面到+70°C環(huán)境溫度大氣所允許的最大溫差ΔΤΗ = Th-Ta = 102 °C -70 0C= 32 °C
λ τ· 32°C
權(quán)利要求1.一種限流保護(hù)裝置，其特征在于包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)模塊為散熱器，所 述三端穩(wěn)壓器固定在散熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述三端穩(wěn)壓器和散熱器之間 設(shè)有硅膠絕緣片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱器為鋁型材散熱ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)模塊包括檢測單 元和散熱單元，所述檢測單元用于檢測電路中電流超過限定值時，散熱單元控制三端穩(wěn)壓 器溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱單元為調(diào)速單元、溫度 傳感器和風(fēng)扇，所述調(diào)速單元輸入端連接檢測單元，輸出端分別連接溫度傳感器和風(fēng)扇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流保護(hù)裝置，其特征在于所述散熱單元為水冷裝置。
8.一種電源，包括輸出整流濾波電路，其特征在于還包括如權(quán)利要求1-7任意一項所 述的限流保護(hù)裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。
專利摘要本實用新型公開了一種限流保護(hù)裝置，包括三端穩(wěn)壓器，所述三端穩(wěn)壓器輸入端連接輸入電源，輸出端連接負(fù)載，接地端接地；溫度調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)電流超過限定值時，控制三端穩(wěn)壓器的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)；本實用新型還公開了一種電源，包括輸出整流濾波電路，還包括上述的限流保護(hù)裝置，所述輸出整流濾波電路輸出端連接所述限流保護(hù)裝置的三端穩(wěn)壓器。本實用新型實施例提供一種限流保護(hù)裝置及電源，即使負(fù)載處于長期短路狀態(tài)，也能使電源的輸出電流穩(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，與恒流型限流電路相比，結(jié)構(gòu)簡單，整體功率損耗低。
文檔編號H02M1/32GK201937464SQ201020697390
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者邱宜忠 申請人:深圳市大富科技股份有限公司