[发明专利]信号发生器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有对过流、过压能够进行自锁保护功能的信号发生器电路。

背景技术

对于信号发生器电路，尤其是在高电压、大功率信号发生器电路设计中，为了避免人为的误操作（如电路输出端极性反接）以及外接负载发生故障时对整个系统造成损害，需要在信号发生器电路中设计若干保护单元。

通常采用的保护单元设计是：（1）在电路恒压输出时提供限流保护，即当输出电流超过设定上限时，输出不再恒压，而是以该电流上限设定值恒流输出；（2）在电路恒流输出时提供限压保护，即输出电压超过设定上限时，输出不再恒流，而是以该电压上限设定值恒压输出。

然而，在某些特定的应用中（如大功率LED元件工作寿命测试），当出现过压、过流情况时，上述信号发生器电路的保护单元有时会导致被测外接负载（大功率LED元件）或对外接负载供电的工作电源的损坏。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种信号发生器电路，该信号发生器电路能够同时有效保护外接负载以及对外接负载供电的工作电源。

一种信号发生器电路，用以对外接负载的通电检测提供测试信号，该信号发生器电路包括监测单元、比较器单元、自锁保护单元及功率元件，所述监测单元用以监测外接负载的端电压并将端电压反馈至比较器单元，所述比较器单元包括第一比较器设定对比上限电压及第二比较器设定对比下限电压，所述第一比较器用以比较端电压与对比上限电压，所述第二比较器用以比较端电压与对比下限电压，所述第一比较器及第二比较器的输出端分别与自锁保护单元相连，该自锁保护单元对比较器单元的第一比较器及第二比较器进行逻辑电平判断，当故障出现时即端电压在数值上大于对比上限电压或小于对比下限电压时，所述自锁保护单元控制所述功率元件进入截止状态以停止对外接负载提供电能，并且持续锁定在此状态，所述自锁保护单元还包括解锁按键，故障排除后按下解锁按键，所述信号发生器电路控制对外接负载恢复通电。

进一步地，所述自锁保护单元包括与非逻辑模块、保护模块及第一三极管，所述与非逻辑模块包括第一二极管、第二二极管、第一电阻及第二三极管，该第一二极管的负极连接到比较器单元的第一比较器的输出端，该第一二极管的负极连接到比较器单元的第一比较器的输出端，该第一二极管的正极连接到第二三极管的基极，该第二二极管的负极连接到比较器单元的第二比较器的输出端，该第二二极管的正极连接到第二三极管的基极，该第二三极管的发射极接地，该第二三极管的集电极连接到所述第一三极管的基极并连接到所述保护模块，该一三极管的发射极接地，该第一三极管的集电极连接到所述功率元件。

所述保护模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及第三二极管，一工作电压通过所述第二电阻与所述第一三极管的基极相连，一负电压通过所述第三电阻与第一三极管的基极相连，所述第三二极管的正极与第一三极管的基极相连，该第三二极管的负极通过所述第四电阻与监测单元的输出端相连，所述第一电容与所述第三电阻并联。

所述保护模块还包括与解锁按键相连的第五电阻及第二电容，所述解锁按键处在常开状态，其一端接地，另一端通过所述第五电阻与监测单元的输出端相连，所述第二电容与该解锁按键并联。

所述自锁保护单元还包括报警模块，所述报警模块包括发光二极管和第三三极管，一工作电压与所述发光二极管的正极相连，所述第三三极管的基极与保护模块相连并与所述第二三极管的集电极相连，该第三三极管的发射极接地，该第三三极管的集电极与所述发光二极管的负极相连。

所述监测单元包括第一放大器、第二放大器、第三放大器，以及第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻，所述第一放大器的同相输入端连接到所述外接负载的一端，该第一放大器的反相输入端通过第七电阻连接到该第一放大器的输出端并通过第六电阻与所述第二放大器的反相输入端连接，该第一放大器的输出端通过所述第八电阻连接到所述第三放大器的同相输入端并通过该电阻第八电阻连接到所述第九电阻再接地，所述第二放大器的同相输入端连接到所述外接负载的另一端，该第二放大器的反相输入端通过所述第十电阻连接到该第二放大器的输出端，该第二放大器的输出端通过第十一电阻与所述第三放大器的反相输入端相连，所述第三放大器的反相输入端通过所述第十二电阻与该第三放大器的输出端相连，该第三放大器的输出端与所述第一比较器的反相输入端相连，该第三放大器的输出端与所述第二比较器的同相输入端相连。