[实用新型]一种直流电源保护电路及包含直流电源保护电路的GPRS设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体地说涉及一种直流电源保护电路及包含直流电源保护电路的GPRS设备。

背景技术

使用直流电源供电的用电设备，特别是使用电池供电的用电设备，如GPRS 设备，在电源和用电的用电设备之间通常设有电源保护电路，当出现故障，电流过大时断开电路，起到保护用电设备和电源的目的，目前，电源保护电路主要包括电流限流保护、电阻+熔断型保险丝保护以及三极管限流电路保护三种形式。

1.电阻限流保护：采用大功率电阻限流的方式限制用电设备的电流，即当电源电压一定时，给电路串联电阻，使用电设备中即使出现短路，由于电阻的限流作用，使电路电流保持在运行范围内，这种设计要求电阻的功率需要满足在长期大电流下不会烧毁，则需要电阻的功率非常大，体积相应增大，对于电子产品空间上不容易实现，如电源供电电压为6.6V，当要求电路电流限制在3A 以下时，电阻阻值需为6.6V÷3A＝2.2Ω，这样电阻功率为P＝I²R＝3×3× 2.2＝19.8W，这还不包括采用1.5倍的安全系数计算，显然这样大的电阻在小巧的电池供电设备中体积过大；另外，如增大电阻的阻值，则会在电阻上产生很大的压降，从而影响对用电设备的电压供给，容易造成用电设备无法正常工作，如即使是2.2Ω的电阻，在2A负载电流情况下已经会分掉电源4.4V电压，用电设备的电压跌落严重，无法保证负载正常工作。

2.电阻+熔断型保险丝保护：保险丝虽然能在用电设备发生持续数秒的大电流情况下熔断，保护用电设备，但保险丝熔断后，对于不方便拆卸的计量用电设备来讲，该设备意味着已损坏，需要返厂维修，即使是可更换保险丝的非计量设备，用户方便更换保险丝，也存在更换成本及影响使用的问题。

3.三极管限流电路保护：这是一种当输出用电设备发生短路电流增大时，能使调整三极管输出电流减小至零，从而使调整三级管工作在截止状态，实现对用电设备及电源的保护，这种电路虽可实现对故障电源的切断，但切断时间长，会对用电设备造成损坏，而且电流过大情况下电路总压降过大，会造成用电设备两端电压的波动较大。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种直流电源保护电路及包含直流电源保护电路的GPRS设备，在电路中发生故障时，可将电源快速切除起到保护用电设备的作用。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种直流电源保护电路，包括直流电源、电流采集单元、第一控制单元和第二控制单元，所述电流采集单元和第一控制单元串联于直流电源的正极和用电设备之间，所述第二控制单元的输入端分别与直流电源的正极以及电流采集单元的电流信号输出端连接，所述第二控制单元的输出端与第一控制控制单元的控制输入端连接，所述第一控制单元至少包括两个相互串联的全控型器件，所述第二控制单元包括D触发器U1。

进一步，所述电流采集单元包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1一端与直流电源的正极以及三极管Q1的发射极连接，另一端与第一控制单元的电源输入端以及三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1为PNP型三极管。

进一步，D触发器U1的PR管脚通过电阻R2与直流电源的正极连接，且通过电容器C2接地，D触发器U1的VCC和CLR管脚与直流电源的正极连接，且二者通过电容器C3接地，D触发器U1的CP管脚与所述三极管Q1的集电极连接，D触发器U1的Q-管脚与第二控制单元的控制输入端连接，D触发器U1 的D和GND管脚接地。

进一步，还包括第一辅助单元，所述第一辅助单元一端与所述D触发器U1 的CP管脚连接，另一端接地，第一辅助单元包括并联的电容器C4和电阻R3。

进一步，所述第一控制单元包括相互串联的MOS管Q2与MOS管Q3，所述MOS管Q2的源极与所述电阻R1连接，所述MOS管Q3的漏极与用电设备连接，MOS管Q2的漏极与MOS管Q3的源极连接，所述MOS管Q2与MOS 管Q3的栅极均与所述D触发器U1的Q-管脚连接，所述MOS管Q2与MOS 管Q3均为大电流P沟道MOS管。

进一步，还包括第二辅助单元，所述第二辅助单元一端与所述D触发器U1 的Q-管脚连接，另一端接地，第二辅助单元包括并联的电容器C5和电阻R4。

进一步，还包括第三辅助单元，所述第三辅助单元并联于所述直流电源的两端，第三辅助单元包括并联的二极管D1和电容器C1，所述二极管D1为瞬态抑制二极管。