過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)流檢測(cè)中存在滯后的技術(shù)問題。電路包括電池、比較電路、分壓電路和第一電容；電池的正端一路連接分壓電路的輸入端，另一路連接比較電路的第二輸入端；分壓電路的輸出端連接比較電路的第一輸入端；第一電容對(duì)地連接于比較電路的第二輸入端?；陔姵貎?nèi)阻恒定的特點(diǎn)，對(duì)于比較電路而言，在沒有過(guò)流發(fā)生時(shí)，第一輸入端輸入與第二輸入端的輸入比較關(guān)系，與發(fā)生過(guò)流時(shí)第一輸入端輸入與第二輸入端輸入的比較關(guān)系發(fā)生變化，從而比較電路的輸出也發(fā)生變化，基于該變化能夠表征電路出現(xiàn)過(guò)流，且不受電容限制產(chǎn)生檢測(cè)滯后，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)過(guò)流，有效的避免了過(guò)流對(duì)電路的損害。
【專利說(shuō)明】過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和利用該電流檢測(cè)電路進(jìn)行過(guò)流檢測(cè)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備的電路中產(chǎn)生過(guò)流現(xiàn)象的因素很多，典型的例如電路中出現(xiàn)短路現(xiàn)象，導(dǎo)致電路電阻過(guò)小，因而工作電流增大產(chǎn)生過(guò)流現(xiàn)象。電路產(chǎn)生過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，會(huì)損壞電路和元器件，因此過(guò)流檢測(cè)是電路設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。
[0003]目前的過(guò)流檢測(cè)都是在電源電路上串聯(lián)電阻，通過(guò)檢測(cè)電阻的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)流檢測(cè)；但，電源電路上都會(huì)存在大容值的電容，由于電容的儲(chǔ)能特性，即使在電路中有大電流出現(xiàn)時(shí)，也會(huì)因?yàn)榇箅娙莸拇嬖谠斐蓹z測(cè)的滯后性，即，當(dāng)有過(guò)流現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，由于大電容的儲(chǔ)能，電壓不會(huì)立即隨著電流的變大而變化，造成檢測(cè)滯后，在滯后的時(shí)間段內(nèi)，過(guò)流很可能已經(jīng)對(duì)電路產(chǎn)生影響造成電路損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種電路檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)流檢測(cè)中存在滯后的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
提出一種過(guò)流檢測(cè)電路，包括電池、比較電路、分壓電路和第一電容；所述電池的正端一路連接所述分壓電路的輸入端，所述分壓電路的輸出端連接所述比較電路的第一輸入端，所述分壓電路還有接地端；所述電池的正端另一路連接所述比較電路的第二輸入端；所述第一電容一端連接于所述電池的正端和比較電路的第二輸入端之間，另一端接地。
[0006]進(jìn)一步的，所述比較電路為比較器；所述比較電路的第一輸入端為所述比較器的同相輸入端，所述比較電路的第二輸入端為所述比較器的反相輸入端。
[0007]進(jìn)一步的，所述分壓電路由第一電阻和第二電阻組成；所述第一電阻的第一端連接所述電池的正端，所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接所述接地端；所述分壓電路的輸入端為所述第一電阻的第一端，所述分壓電路的輸出端為所述第一電阻的第二端。
[0008]進(jìn)一步的，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電池。
[0009]進(jìn)一步的，所述電池的節(jié)數(shù)為至少一節(jié)。
[0010]還提出一種過(guò)流檢測(cè)裝置，包括控制電路和上述的過(guò)流檢測(cè)電路；所述過(guò)流檢測(cè)電路中的比較電路的輸出端連接所述控制電路的輸入端；所述控制電路接收所述比較電路的輸出端的輸出信號(hào)，并根據(jù)所述輸出信號(hào)輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0011]提出一種過(guò)流檢測(cè)方法，所述方法包括:電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入；所述電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入；比較所述第一輸入是否大于所述第二輸入；若是，輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步的，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電池。
[0013]還提出一種過(guò)流檢測(cè)方法，所述方法包括:電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入；所述電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入；比較所述第一輸入與所述第二輸入，輸出比較結(jié)果；檢測(cè)所述比較結(jié)果是否發(fā)生變化；若是，輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步的，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電池。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，具有的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)是:本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法中，利用電池內(nèi)阻恒定的特點(diǎn)，在電池的正端連接分壓電路，分壓后的電壓作為比較電路的第一輸入，而電池正端的電壓作為比較電路的第二輸入，該電池的正端對(duì)地連接有第一電容；當(dāng)電路中發(fā)生過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，由于電池的內(nèi)阻恒定，則電池正端輸出的電壓瞬間增大，使得分壓后的電壓也增大，則比較電路的第一輸入瞬間增大，而因?yàn)橛须娙莸拇嬖?，基于電容的?chǔ)能特性，電池正端瞬間增大的電壓不會(huì)體現(xiàn)在比較電路的第二輸入上，使得比較電路的第二輸入仍舊保持在電池正常輸出電壓上；因此，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，比較電路的第一輸入大于第二輸入，這與沒有出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí)的第一輸入和第二輸入的狀態(tài)正好相反；沒有出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，由于分壓電路的分壓，第一輸入小于第二輸入；第一輸入與第二輸入的大小關(guān)系變化，引起比較電路輸出的變化，基于該輸出的變化，可以立即產(chǎn)生一個(gè)過(guò)流信號(hào)來(lái)表征出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，這種表征是實(shí)時(shí)的，不會(huì)因?yàn)殡娙荻嬖跍笮?，有效的避免了過(guò)流對(duì)電路的損害。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)電路的電路架構(gòu)圖；
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的一個(gè)過(guò)流檢測(cè)電路的電路圖；
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)方法的流程圖；
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的又一過(guò)流檢測(cè)方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)流檢測(cè)中存在滯后的技術(shù)問題；基于電池內(nèi)阻恒定的特點(diǎn)，在電路過(guò)流的瞬間即可產(chǎn)生過(guò)流信號(hào)，有效的避免了因?yàn)闄z測(cè)滯后而造成的電路損傷。
[0018]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖以及具體的實(shí)施方式，對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)圖，包括電池Bat、比較電路U1、分壓電路D1和第一電容C1 ;電池的正端一路連接分壓電路的輸入端，分壓電路的輸出端連接比較電路的第一輸入端，分壓電路還有接地端；電視的正端另一路連接比較電路12的第二輸入端；第一電容一端連接于電池的正端與比較電路的第二輸入端之間，
另一端接地。
[0020]在電路正常工作時(shí)，電池正端電壓V直接加在比較電路的第二輸入端，并且在分壓電路中分壓，輸出的分壓為VI ； VI加在比較電路的第一輸入端上，V1〈V，則在比較電路的輸出端輸出一個(gè)表征沒有過(guò)流產(chǎn)生的非過(guò)流信號(hào)；當(dāng)電路中出現(xiàn)短路或者其他故障產(chǎn)生過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，由于電池內(nèi)阻的恒定，其在電池正端的輸出電壓瞬間增大為V2，則VI也增大，增大的VI加在比較電路的第一輸入端上，而在比較電路的第二輸入端，由于第一電容的儲(chǔ)能特性，使得第二輸入端的電壓不會(huì)隨著電流的增大瞬間增大到V2，而是要滯后一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，比較電路的第二輸入端電壓仍舊為V。
[0021]通過(guò)合理設(shè)置分壓電路的分壓比例關(guān)系，能夠使得在產(chǎn)生過(guò)流時(shí)，加在比較電路第一輸入端的瞬間電壓V2大于電池正常工作輸出電壓V，則出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，比較電路兩個(gè)輸入端的比較電壓關(guān)系發(fā)生變化，即，由第一輸入端電壓小于第二輸入端電壓，變化為第一輸入端電壓大于第二輸入端電壓，這種變化使得比較電路的輸出端的輸出信號(hào)產(chǎn)生變化，變化后的輸出信號(hào)即為表征過(guò)流出現(xiàn)的過(guò)流信號(hào)。
[0022]上述比較電路輸出端的輸出信號(hào)的變化是隨著過(guò)流出現(xiàn)即刻產(chǎn)生的，不會(huì)因?yàn)殡娙莸拇嬖诙a(chǎn)生檢測(cè)滯后，能有效的避免過(guò)流對(duì)電路的損害。
[0023]如圖2所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的一個(gè)具體實(shí)施例，該過(guò)流檢測(cè)電路中，分壓電路U1由第一電阻R1和第二電阻R2組成；第一電阻R1的第一端連接電池的正端，第一電阻的第二端連接第二電阻R2的第一端，第二電阻的第二端接地；分壓電路的輸入端為第一電阻的第一端，分壓電路的輸出端為第一電阻的第二端。圖中，電源轉(zhuǎn)換芯片U2用于產(chǎn)生穩(wěn)定的工作電壓VCC。
[0024]在電路正常工作時(shí)，電池正端電壓V直接加在比較電路的第二輸入端，并且在第一電阻R1和第二電阻R2組成的分壓電路中分壓，在第一電阻R1第二端的電壓為V1=V*R2/(R1+R2)，VI加在比較電路的第一輸入端上，V1〈V，則在比較電路的輸出端輸出一個(gè)表征沒有過(guò)流產(chǎn)生的非過(guò)流信號(hào)；當(dāng)電路中出現(xiàn)短路或者其他故障產(chǎn)生過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，由于電池內(nèi)阻的恒定，其在電池正端的輸出電壓瞬間增大為V2，此時(shí)，V1=V2*R2/(R1+R2)，增大的VI加在比較電路的第一輸入端上，而在比較電路的第二輸入端，由于第一電容的儲(chǔ)能特性，使得第二輸入端的電壓不會(huì)隨著電流的增大瞬間增大到V2，而是要滯后一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，比較電路的第二輸入端電壓仍舊為V。
[0025]通過(guò)合理設(shè)置第一電阻R1和第二電阻R2的比例關(guān)系，能夠使得在產(chǎn)生過(guò)流時(shí)，加在比較電路第一輸入端的瞬間電壓V2大于電池正常工作輸出電壓V，則出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，比較電路兩個(gè)輸入端的比較電壓關(guān)系發(fā)生變化，即，由第一輸入端電壓小于第二輸入端電壓，變化為第一輸入端電壓大于第二輸入端電壓，這種變化使得比較電路的輸出端的輸出信號(hào)產(chǎn)生變化，變化后的輸出信號(hào)即為表征過(guò)流出現(xiàn)的過(guò)流信號(hào)。
[0026]如圖2所示，比較電路采用比較器ul實(shí)現(xiàn)，則比較電路的第一輸入端為比較器的同相輸入端，比較電路的第二輸入端為比較器的反相輸入端；在沒有過(guò)流產(chǎn)生的時(shí)候，同相輸入端電壓小于反相輸入端電壓，比較器輸出低電平信號(hào)，表征電路中沒有出現(xiàn)過(guò)流；當(dāng)電路中產(chǎn)生過(guò)流時(shí)，同相輸入端電壓大于反相輸入端電壓，比較器輸出端輸出高電平信號(hào)，該高電平信號(hào)或由低到高的變化信號(hào)即為表征過(guò)流產(chǎn)生的過(guò)流信號(hào)。
[0027]本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)基于電池內(nèi)阻恒定的特點(diǎn)，因此該電池一般采用干電池、鋰電池或鎳氫電池等具備內(nèi)阻恒定特點(diǎn)的電池。
[0028]電池可以為單節(jié)，也可以為多節(jié)電池組成的電池組。
[0029]基于上述過(guò)流檢測(cè)電路，本申請(qǐng)實(shí)施例還提出一種過(guò)流檢測(cè)裝置，該裝置包括控制電路和過(guò)流檢測(cè)電路；過(guò)流檢測(cè)電路中的比較電路的輸出端連接控制電路的輸入端；控制電路從其輸入端接收比較電路的輸出端的輸出信號(hào)，并根據(jù)該輸出信號(hào)輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0030]控制電路從比較電路的輸出端接收的輸出信號(hào)，或者為表征沒有過(guò)流的非過(guò)流信號(hào)，或者為表征過(guò)流出現(xiàn)的過(guò)流信號(hào)，基于這兩種信號(hào)，控制電路產(chǎn)生并輸出一個(gè)過(guò)流指示信號(hào)，接收該過(guò)流指示信號(hào)的MCU或者其他電路，能夠采取有效措施，及時(shí)處理，避免因檢測(cè)滯后對(duì)電路的影響和損傷。
[0031]本申請(qǐng)實(shí)施例還基于上述過(guò)流檢測(cè)電路，提出一種過(guò)流檢測(cè)方法，如圖3所示，包括以下步驟:
步驟S31:電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入；
步驟S32:電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入；
步驟S33:比較第一輸入是否大于第二輸入；若是，
步驟S34:輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0032]電路沒有出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，電池正端電壓被分壓電路分壓后輸出的第一輸入小于第二輸入；而當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，電池正端電壓瞬間增大，使得第一輸入瞬間增大，而第二輸入由于電容的儲(chǔ)能特性，其增大過(guò)程滯后，滯后的時(shí)間段內(nèi)，第一輸入大于第二輸入，則在檢測(cè)到第一輸入大于第二輸入時(shí)，產(chǎn)生并輸出一個(gè)過(guò)流指示信號(hào)。
[0033]而電池可以為干電池、鋰電池或鎳氫電池中的任意一種。
[0034]基于上述過(guò)流檢測(cè)電路；本申請(qǐng)實(shí)施例還提出一種過(guò)流檢測(cè)方法，如圖4所示，包括以下步驟:
步驟S41:電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入；
步驟S42:電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入；
步驟S43:比較第一輸入與第二輸入，輸出比較結(jié)果；
步驟S44:判斷比較結(jié)果是否發(fā)生變化；若是，
步驟S44:輸出過(guò)流指示信號(hào)。
[0035]電路沒有出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，電池正端電壓被分壓電路分壓后輸出的第一輸入小于第二輸入；而當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，電池正端電壓瞬間增大，使得第一輸入瞬間增大，而第二輸入由于電容的儲(chǔ)能特性，其增大過(guò)程滯后，滯后的時(shí)間段內(nèi)，第一輸入大于第二輸入。
[0036]如此，在電路發(fā)生過(guò)流之前和發(fā)生過(guò)流時(shí)，第一輸入與第二輸入的比較關(guān)系發(fā)生了變化，由第一輸入小于第二輸入，變?yōu)榈谝惠斎氪笥诘诙斎耄瑒t比較結(jié)果也會(huì)發(fā)生變化，例如由低電平變?yōu)楦唠娖?，或由高電平變?yōu)榈碗娖?；則在檢測(cè)到比較結(jié)果的變化時(shí)，產(chǎn)生并輸出一個(gè)過(guò)流指示信號(hào)。
[0037]而電池可以為干電池、鋰電池或鎳氫電池中的任意一種。
[0038]通過(guò)本申請(qǐng)實(shí)施例提出的過(guò)流檢測(cè)電路、裝置和過(guò)流檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)采用簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，避免了因?yàn)闄z測(cè)滯后而引起的電路損傷，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中過(guò)流檢測(cè)存在滯后的技術(shù)問題。
[0039]應(yīng)當(dāng)指出的是，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改性、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.過(guò)流檢測(cè)電路，包括電池，其特征在于，所述過(guò)流檢測(cè)電路還包括比較電路、分壓電路和第一電容；所述電池的正端一路連接所述分壓電路的輸入端，所述分壓電路的輸出端連接所述比較電路的第一輸入端，所述分壓電路還有接地端；所述電池的正端另一路連接所述比較電路的第二輸入端；所述第一電容一端連接于所述電池的正端和比較電路的第二輸入端之間，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流檢測(cè)電路，其特征在于，所述比較電路為比較器；所述比較電路的第一輸入端為所述比較器的同相輸入端，所述比較電路的第二輸入端為所述比較器的反相輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流檢測(cè)電路，其特征在于，所述分壓電路由第一電阻和第二電阻組成；所述第一電阻的第一端連接所述電池的正端，所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接所述接地端；所述分壓電路的輸入端為所述第一電阻的第一端，所述分壓電路的輸出端為所述第一電阻的第二端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的過(guò)流檢測(cè)電路，其特征在于，所述電池的節(jié)數(shù)為至少一-K-T。
6.過(guò)流檢測(cè)裝置，其特征在于，包括控制電路和如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過(guò)流檢測(cè)電路；所述過(guò)流檢測(cè)電路中的比較電路的輸出端連接所述控制電路的輸入端；所述控制電路接收所述比較電路的輸出端的輸出信號(hào)，并根據(jù)所述輸出信號(hào)輸出過(guò)流指示信號(hào)。
7.過(guò)流檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入； 所述電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入； 比較所述第一輸入是否大于所述第二輸入； 若是，輸出過(guò)流指示信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)流檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電池。
9.過(guò)流檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 電池的正端經(jīng)分壓電路分壓后形成第一輸入； 所述電池的正端對(duì)地連接第一電容，形成第二輸入； 比較所述第一輸入與所述第二輸入，輸出比較結(jié)果； 判斷所述比較結(jié)果是否發(fā)生變化； 若是，輸出過(guò)流指示信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)流檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池為干電池、鋰電池或鎳氫電池。
【文檔編號(hào)】G01R19/165GK104459290SQ201410819200
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】林大鵬 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司