[发明专利]直流电源短路保护装置

说明书

本发明是关于一种直流电源短路保护装置，供一直流电源在对一电路的供电过程中提供负载短路保护功能，其包括：第一半导体及第二半导体电路，以及第一电阻、第二电阻；或包括：第三半导体及第四半导体电路，以及第三电阻、第四电阻；通过本技术方案，使直流电源在负载端发生短路时，能在瞬间实现开路直流电源供电的功能，而达到保护直流电源的效果。

技术领域

本发明是关于一种直流电源在供电中在负载端发生短路时的保护装置，尤其涉及一种避免直流电源在给负载供电时负载两端发生短路造成直流电源损害的直流电源短路保护装置。

背景技术

传统中，直流电源的保护通常为保险丝(Fuse)或热电路断路器(Thermal CircuitBreaker) 或电池放电保护集成电路(Cell Discharge Protection IC) ，其产品很多，而运行原理大致相同，关于电池放电保护集成电路以德州仪器(Texas Instruments)的bq77910 (Polymer Precision Protector) 为代表，其有下列缺点：

1.当直流电源与保险丝串联供电于负载，若负载端发生短路时，短路电流达到保险丝的熔点时，保险丝熔断，直流电源与负载端开路，其缺点为保险丝熔断前需要一段时间的电流损耗，而且保险丝熔断瞬间有火花产生，可能造成火灾的危险及更换保险丝造成时间浪费。

2.当直流电源与热电路断路器串联供电于负载，若负载端发生短路时，短路电流达到热电路断路器的热度时，热电路断路器接触点跳开，直流电源与负载端开路，其缺点为热电路断路器跳脱前需要一段时间的电流损耗，热电路断路器要恢复原状态时需要冷却时间或手压恢复的动作，而且接触点跳开的温度与复原的温度不同，其热电路断路器有操作次数的寿命限制。

3.如图10所示，为bq77910的模块示意图300，在图中仅列出有关负载端发生短路时的操作模块图，其余无关负载端发生短路时的操作模块不列入其中，有关负载端发生短路时的操作模块图包括放电N通道金属氧化半导体场效晶体管驱动器33、逻辑控制器(Control Logic) 32、可程序放电短路比较器31、检测器34、N通道金属氧化半导体场效晶体管35及电池36；其操作原理为当负载200在电路正电端V+及电路负电端V-发生短路时，电池36大电流供电于短路导体，此时检测器34两端产生—电压供电于可程序放电短路比较器31，当达到可程序放电短路比较器31的设定电压时，可程序放电短路比较器31输出电压信号给逻辑控制器32，再由逻辑控制器32输出电压信号给放电N信道金属氧化半导体场效晶体管驱动器33，再由放电N通道金属氧化半导体场效晶体管驱动器33输出负电压去执行N通道金属氧化半导体场效晶体管35开路(Off) 操作，当N通道金属氧化半导体场效晶体管35执行开路操作时，其电池46得到保护；其缺点为检测器34必需经过所设定的短路电流而造成电流的损耗，若设定短路电流太低则电池36无法应用于电动马达的大启动电流的需求，及需要有放电N通道金属氧化半导体场效晶体管驱动器33，逻辑控制器32，可程序放电短路比较器31，检测器34，N通道金属氧化半导体场效晶体管35，及电池36等装置的设置才能完成负载200短路的保护操作，而形成电路成本的浪费。

发明内容

本发明应用第—半导体及第二半导体电路，以达到直流电源在供电中发生负载短路时直流电源得到保护的目的。

当负载发生短路时，本发明应用第二半导体电路能在极短的时间内执行第—半导体开路动作，以达到保护直流电源的功能及避免因负载短路而引起的各种灾害。

本发明应用第三半导体及第四半导体电路，达到直流电源在供电中发生负载短路时直流电源得到保护的目的。

当负载发生短路时，本发明应用第四半导体电路能在极短的时间内执行第三半导体开路动作，以达到保护直流电源的功能及避免因负载短路而引起的各种灾害。