阅读说明：本技术 一种保护电路 (Protective circuit ) 是由 杜伟 陈佳 郑钟鹏 林华 刘程宇 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种保护电路,其包括自恢复保护电路、开关电路、保护电路供电电路、保护信号产生电路和保护电路；直流电源或直流母线V1端通过开关电路与直流电源或直流母线V2端连接,所述自恢复保护电路的一端与开关电路的一端连接,所述自恢复保护电路的一端与开关电路的另一端连接,所述开关电路与保护电路连接；所述保护电路供电电路、保护信号产生电路分别与直流电源或直流母线V1端、直流电源或直流母线V2端连接,所述保护电路供电电路、保护信号产生电路连接后与保护电路连接。采用本发明的技术方案,具有短路保护功能,当发生短路时,电路均可断开,故障消除后,电路供电可自动恢复,提高了系统的可靠性,降低维护成本。(The invention provides a protection circuit, which comprises a self-recovery protection circuit, a switch circuit, a protection circuit power supply circuit, a protection signal generation circuit and a protection circuit, wherein the self-recovery protection circuit comprises a first protection circuit, a second protection circuit and a third protection circuit; the end of the direct-current power supply or the direct-current bus V1 is connected with the end of the direct-current power supply or the direct-current bus V2 through a switch circuit, one end of the self-recovery protection circuit is connected with one end of the switch circuit, one end of the self-recovery protection circuit is connected with the other end of the switch circuit, and the switch circuit is connected with the protection circuit; the protection circuit power supply circuit and the protection signal generating circuit are respectively connected with the end of a direct current power supply or a direct current bus V1 and the end of a direct current power supply or a direct current bus V2, and the protection circuit power supply circuit and the protection signal generating circuit are connected with the protection circuit after being connected. By adopting the technical scheme of the invention, the short-circuit protection function is realized, when short circuit occurs, the circuit can be disconnected, and after the fault is eliminated, the power supply of the circuit can be automatically recovered, thereby improving the reliability of the system and reducing the maintenance cost.)

一种保护电路

技术领域

本发明属于电路技术领域，尤其涉及一种保护电路。

背景技术

在交流和直流供电设备中，功率部分模块化越来越成为一种主流。在模块化设备中，常采用辅助电源的相互冗余设计，这种设计在模块辅助电源正常时，模块的辅助电源需给直流总线供电，当模块的辅助电源故障时，又需要从直流总线取电。这样直流总线的可靠性就直接影响着整个系统的可靠性，所以带有短路保护功能的直流供电电路成为必然需求，而现有技术中，带有短路保护功能的，直流总线的可靠性不高，且出现故障后，等故障消除后不能自动恢复，维护成本高。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种保护电路，具有短路保护功能，可靠性更高。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种保护电路，其包括自恢复保护电路、开关电路、保护电路供电电路、保护信号产生电路和保护电路；直流电源或直流母线V1端通过开关电路与直流电源或直流母线V2端连接，所述自恢复保护电路的一端与开关电路的一端连接，所述自恢复保护电路的一端与开关电路的另一端连接，所述开关电路与保护电路连接；

所述保护电路供电电路、保护信号产生电路分别与直流电源或直流母线V1端、直流电源或直流母线V2端连接，所述保护电路供电电路、保护信号产生电路连接后与保护电路连接。

其中，V1、V2为直流电源或直流母线。采用此技术方案，可以根据需要实现单向/双向多种短路保护，当短路故障消除后，电路供电可自动恢复，提高了系统的可靠性，使用更加方便。

作为本发明的进一步改进，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT。

作为本发明的进一步改进，所述自恢复热敏电阻RT的一端与开关电路的一端连接，所述自恢复热敏电阻RT的另一端与开关电路的另一端、直流电源或直流母线V2端连接。

作为本发明的进一步改进，所述保护电路供电电路包括共阴/阳极端或两个阴/阳极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阳/阴极端或两个阳/阴极相连的二极管D3；

所述二极管D2的一阳/阴极端、二极管D3的一阴/阳极端与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阳/阴极端、二极管D3的另一阴/阳极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阴/阳极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阳/阴极端、保护电路连接。

作为本发明的进一步改进，所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3，所述电阻R2的另一端与稳压管Z1的阴/阳极端连接，所述稳压管Z1的阳/阴极端与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极通过电阻R1与开关电路连接。

作为本发明的进一步改进，所述开关电路包括单刀双掷继电器RLY，所述单刀双掷继电器RLY的输入端与直流电源或直流母线V1端连接，所述单刀双掷继电器RLY的常闭触点与自恢复热敏电阻RT的一端连接，所述单刀双掷继电器RLY的常开触点与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接；

所述单刀双掷继电器RLY的吸合线圈的一端与二极管D2的共阴/阳极端、电阻R2的一端连接，所述电阻R1与单刀双掷继电器RLY的吸合线圈的另一端连接。

作为本发明的进一步改进，所述保护电路包括共阴/阳极端或两个阴/阳极相连的二极管D1，所述电阻R1与二极管D1的共阴/阳极端连接，所述二极管D1的两个阳/阴极端与开关电路连接。

作为本发明的进一步改进，所述开关电路包括晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R4和电阻R5，所述晶体管Q2的S极与直流电源或直流母线V1端、自恢复热敏电阻RT的一端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接；所述晶体管Q2的D极与晶体管Q1的D极连接，所述晶体管Q1的S极与直流电源或直流母线V2端、自恢复热敏电阻RT的另一端连接，所述电阻R5的两端分别与晶体管Q1的S极、晶体管Q1的G极连接；

所述晶体管Q2的G极与二极管D1的一阳/阴极端连接，所述二极管D1的另一阳/阴极端与晶体管Q1的G极连接。

作为本发明的进一步改进，所述开关电路包括晶体管Q2、电阻R4和二极管D4，所述晶体管Q2的S极通过二极管D4与直流电源或直流母线V1端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接，所述晶体管Q2的G极与电阻R1连接，所述自恢复热敏电阻RT的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的D极连接，所述晶体管Q2的D极与直流电源或直流母线V2端连接；

所述二极管D2的另一阳/阴极端与二极管D3的另一阴/阳极端与自恢复热敏电阻RT的一端、二极管D4、晶体管Q2的S端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

采用本发明的技术方案，直流总线的可靠性高，具有短路保护功能，当直流电源或直流总线短路时，电路均可断开，并且当短路故障消除后，电路供电可自动恢复，提高了系统的可靠性，降低维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例1一种保护电路的电路图。

图2是本发明实施例2一种保护电路的电路图。

图3是本发明实施例3一种保护电路的电路图。

图4是本发明实施例4一种保护电路的电路图。

图5是本发明实施例5一种保护电路的电路图。

图6是本发明实施例6一种保护电路的电路图。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

一种保护电路，其包括自恢复保护电路、开关电路、保护电路供电电路、保护信号产生电路和保护电路；直流电源或直流母线V1端通过开关电路与直流电源或直流母线V2端连接，所述自恢复保护电路的一端与开关电路的一端连接，所述自恢复保护电路的一端与开关电路的另一端连接，所述开关电路与保护电路连接；所述保护电路供电电路、保护信号产生电路分别与直流电源或直流母线V1端、直流电源或直流母线V2端连接，所述保护电路供电电路、保护信号产生电路连接后与保护电路连接。下面结合优选的实施例进行说明。

实施例1

如图1所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1，所述保护电路供电电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3，所述开关电路包括单刀双掷继电器RLY1。

所述单刀双掷继电器RLY1的输入端与直流电源或直流母线V1端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的常闭触点与自恢复热敏电阻RT的一端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的常开触点与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接；所述单刀双掷继电器RLY1的吸合线圈的一端与二极管D2的共阴极端、电阻R2的一端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的吸合线圈的另一端与电阻R1的一端连接。

所述二极管D2的一阳极端、二极管D3的一阴极端与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阳极端、二极管D3的另一阴极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阴极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阳极端、稳压管Z1的阴极端连接，所述稳压管Z1的阳极端与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极与电阻R1的另一端连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为正，供电方向为双向供电；三极管Q3为NPN三极管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给单刀双掷继电器RLY1断开时提供能量，单刀双掷继电器RLY1控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3和继电器提供电源，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现双向短路保护。

实施例2

如图2所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1，所述保护电路供电电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3，所述开关电路包括单刀双掷继电器RLY1。

所述单刀双掷继电器RLY1的输入端与直流电源或直流母线V1端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的常闭触点与自恢复热敏电阻RT的一端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的常开触点与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接；所述单刀双掷继电器RLY1的吸合线圈的一端与二极管D2的共阳极端、电阻R2的一端连接，所述单刀双掷继电器RLY1的吸合线圈的另一端与电阻R1的一端连接。

所述二极管D2的一阴极端、二极管D3的一阳极端与自恢复热敏电阻RT的另一端、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阴极端、二极管D3的另一阳极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阳极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阴极端、稳压管Z1的阳极连接，所述稳压管Z1的阴极与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极与电阻R1的另一端连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为负，供电方向为双向供电；三极管Q3为PNP三极管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给单刀双掷继电器RLY1断开时提供能量，单刀双掷继电器RLY1控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3和单刀双掷继电器RLY1提供电源，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现双向短路保护。

实施例1和实施例2的保护电路，当V1和V2的绝对值都大于保护电压绝对值（触发保护电路动作的直流电源电压的绝对值），则V3大于保护电压绝对值，V4无保护信号产生，Z1导通，Q3开启，RLY1闭合。当V1或V2的绝对值小于保护电压绝对值，则 V4有保护信号产生，Z1关断，Q3关断，RLY1断开，电流从RT1流过，当RT1过流时，RT1断开。当短路故障消除后，RT1自动恢复导通，电路供电可自动恢复。

实施例3

如图3所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1；所述保护电路供电电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3、共阴极端或两个阴极相连的二极管D1，所述开关电路包括晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R4和电阻R5。

所述晶体管Q2的S极与直流电源或直流母线V1端、自恢复热敏电阻RT1的一端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接；所述晶体管Q2的D极与晶体管Q1的D极连接，所述晶体管Q1的S极与直流电源或直流母线V2端、自恢复热敏电阻RT1的另一端连接，所述电阻R5的两端分别与晶体管Q1的S极、晶体管Q1的G极连接；所述晶体管Q2的G极与二极管D1的一阳极端连接，所述二极管D1的另一阳极端与晶体管Q1的G极连接。

所述二极管D2的一阳极端、二极管D3的一阴极端与自恢复热敏电阻RT1的另一端、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阳极端、二极管D3的另一阴极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阴极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阳极端、稳压管Z1的阴极连接，所述稳压管Z1的阳极与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极通过电阻R1与二极管D1的共阴极端连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为正，供电方向为双向供电；三极管Q3为NPN三极管，晶体管Q1、晶体管Q2为P沟道晶体管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给开关管关断时提供能量，开关电路控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现双向短路保护。

实施例4

如图4所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1；所述保护电路供电电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3、共阳极端或两个阳极相连的二极管D1，所述开关电路包括晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R4和电阻R5。

所述晶体管Q2的S极与直流电源或直流母线V1端、自恢复热敏电阻RT1的一端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接；所述晶体管Q2的D极与晶体管Q1的D极连接，所述晶体管Q1的S极与直流电源或直流母线V2端、自恢复热敏电阻RT1的另一端连接，所述电阻R5的两端分别与晶体管Q1的S极、晶体管Q1的G极连接；所述晶体管Q2的G极与二极管D1的一阴极端连接，所述二极管D1的另一阴极端与晶体管Q1的G极连接。

所述二极管D2的一阴极端、二极管D3的一阳极端与自恢复热敏电阻RT1的另一端、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阴极端、二极管D3的另一阳极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阳极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阴极端、稳压管Z1的阳极连接，所述稳压管Z1的阴极与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极通过电阻R1与二极管D1的共阳极端连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为负，供电方向为双向供电；三极管Q3为PNP三极管，晶体管Q1、晶体管Q2为N沟道晶体管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给开关管关断时提供能量，开关电路控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现双向短路保护。

实施例5

如图5所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1；所述保护电路供电电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3，所述开关电路包括晶体管Q2、电阻R4和二极管D4。

所述晶体管Q2的S极与二极管D4的阴极连接，所述二极管D4的阳极与直流电源或直流母线V1端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接，所述晶体管Q2的G极与电阻R1连接，所述自恢复热敏电阻RT的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的D极连接，所述晶体管Q2的D极与直流电源或直流母线V2端连接。

所述二极管D2的一阳极端、二极管D3的一阴极端与自恢复热敏电阻RT1、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阳极端、二极管D3的另一阴极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阴极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阳极端、稳压管Z1的阴极连接，所述稳压管Z1的阳极与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极通过电阻R1与晶体管Q2的G极连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为正，供电方向为单向供电；三极管Q3为NPN三极管，晶体管Q1、晶体管Q2为P沟道晶体管，二极管D4为功率二极管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给开关管关断时提供能量，开关电路控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现单向短路保护。

实施例6

如图6所示，所述自恢复保护电路包括自恢复热敏电阻RT1；所述保护电路供电电路包括共阳极端或两个阳极相连的二极管D2和电阻R2，所述保护信号产生电路包括共阴极端或两个阴极相连的二极管D3；所述保护电路包括稳压管Z1、电阻R1、电阻R3和三极管Q3，所述开关电路包括晶体管Q2、电阻R4和二极管D4。

所述晶体管Q2的S极与二极管D4的阳极连接，所述二极管D4的阴极与直流电源或直流母线V1端连接，所述电阻R4的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的G极连接，所述晶体管Q2的G极与电阻R1连接，所述自恢复热敏电阻RT的两端分别与晶体管Q2的S极、晶体管Q2的D极连接，所述晶体管Q2的D极与直流电源或直流母线V2端连接。

所述二极管D2的一阴极端、二极管D3的一阳极端与自恢复热敏电阻RT1、直流电源或直流母线V2端连接，所述二极管D2的另一阴极端、二极管D3的另一阳极端与直流电源或直流母线V1端连接，所述二极管D2的共阳极端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与二极管D3的共阴极端、稳压管Z1的阳极连接，所述稳压管Z1的阴极与三极管Q3的B极、电阻R3的一端连接，所述三极管Q3的E极、电阻R3的另一端接地，所述三极管Q3的C极通过电阻R1与晶体管Q2的G极连接。

其中，直流电源或直流母线V1端和直流电源或直流母线V2端的电源极性为负，供电方向为单向供电；三极管Q3为PNP三极管，晶体管Q1、晶体管Q2为N沟道晶体管，二极管D4为功率二极管。在上述电路中，自恢复热敏电阻RT1给开关管关断时提供能量，开关电路控制V1、V2间的通断，保护电路供电电路给保护电路提供驱动电源V3，保护信号产生电路产生保护信号V4，保护电路利用保护信号来控制开关管的动作，整个电路实现单向短路保护。

实施例3~实施例6中，当V1和V2的绝对值都大于保护电压绝对值（触发保护电路动作的直流电源电压的绝对值，正电源和负电源的理论保护电压绝对值一样，所以放在一起描述），则V3大于保护电压绝对值，V4无保护信号产生，Z1导通，Q3开启，Q1、Q2开启。当V1或V2的绝对值小于保护电压绝对值，则 V4有保护信号产生，Z1关断，Q3关断，Q1、Q2断开，电流从RT1流过，当RT1过流时，RT1断开。当故障排除，RT1自动恢复，电路供电可自动恢复。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。