电路短路保护,有没有做过的,我虚心请教.

lansedongtian · 发表于 2007-10-31 15:11:47

我做了一个检测设备,用来检测产品的主控制器的好坏的.
做好之后,拿了几个退货的控制器来试验,发现一个问题,有的控制器的内部已经短路,当我用我的检测设备来检测它时,我的检测设备也烧了.所以我想加一级保护.
开始想用保险丝,的确可以保护,但是保险丝断了还得换,总不能给售后人员一个检测设备,还得配备一盒保险丝?
又考虑用自恢复型保险丝,但是又怕这种保险丝的关闭速度慢.
因为想做一个电路短路的保护电路,不过已经没遇到过这种情况,没做过,请各位帮忙,指点一下.
就是想发生线路短路时,自动关闭给被检测的产品供电,然后还可以自动恢复的.

lvhaian · 发表于 2007-10-31 15:23:57

加个自恢复保险丝应该没有坏处，我现在在很多给外围接口供电的地方都加，不过不是保护外围接口板，而是保护我的板子。

我感觉应该和你说的一样的场合吧。

我现在是使用贴片的2010封装的自恢复保险丝，样子比较好看一点。

lvhaian · 发表于 2007-10-31 15:27:42

不过我还是可以给你推荐一个电路，这个效果还是可以的，也是我现在用的电路。

功能比较简单，不讲解了，你可以查数据手册，就是里面的一种典型应用而已。

VLED这点就是给外围输出电源的电压点.

lansedongtian · 发表于 2007-10-31 15:36:10

lvhaian 安哥
自恢复保险丝关闭速度快么?
我怕在它关闭之前就已经烧了

lo-lo25 · 发表于 2007-10-31 15:45:06

热敏电阻＋TVS管。这样可以保证快速、有效保护!

binglin · 发表于 2007-10-31 16:42:33

关键是要查清控制器的内部为什么会发生短路,是使用不当的原因造成还是设计不当或制造工艺上有不合理的地方又或者是元件质量问题？

解决这些才是根本。

lansedongtian · 发表于 2007-10-31 19:12:09

控制器内部有时候是生产电路板的时候遇到PCB的次品.
也可能是在机器焊接的时候出现问题!
只有0.1%的概率.正常

icer · 发表于 2007-10-31 21:26:46

最近也在考虑这个问题，目的是从USB口取电到实验板上，要加个电路来保护USB口，可惜还未有方案，搜了一下这方面的资料，大概就是保险丝，自恢复保险管之类的，还有一些用NE555电路做的，还没看懂，我原来买过一个51的实验板，上面的过压，过流，短路保护就做的很好，可惜原理图这部分未绐出，当然也能理解作者的苦衷，不能说什么。板子上的芯片也处理过，看不出是什么，感觉就像是555做的。

又找到一个类似的东西： http://www.ourmpu.com/chanp/ispro.htm 看说明短路保护也做的不错，跟站长大概聊了一下，结果很明显，不买人家的东西，谁有空理你呢……

另外找到了个二极管和MOS管的过流保护，没试过……点击此处打开ourdev_179295.pdf(文件大小:48K)

公司里用的一些USB转232的线经常因短路烧烂，拆开看了下，就是串了个磁珠，当保险丝用了，烧完了也就基本上废了……

在想，这东西真那么高深，真那么难搞么？看来努力学习原理才是硬道理……

liyaofeng2000 · 发表于 2007-10-31 22:10:03

上面所讲的方法都不是最好的方法,其实我们所接触到的锂电池都是有短路保护的,这个短路保护都是用实际的保护ic来实现,我们把保护ic用到我们的实际应用中间,不去保护电压,只利用过流,短路保护功能 ,这个短路保护功能相当强大,可以通过调节电阻来实现短路电流保护大小,通过电容来调节保护时间,还可以通过是否采用mos来实现是否撤掉负载自动恢复供电,而成本才4毛钱,台湾产,日本产也就7毛钱左右,但相当精确.可以参考 s8261 技术资料,变通一下,相当简单强大,你可以在很大电流的设备上面使用改功能.

sciencehero · 发表于 2007-10-31 23:06:12

有一个办法,不知道行不行,这样会增加硬件的成本

qiaofeng198011 · 发表于 2007-11-1 09:00:33

安哥，能讲解一下你的哪个电路吗？看的不是很明白！！谢谢！！

lansedongtian · 发表于 2007-11-1 09:14:11

【9楼】 sciencehero 有一个办法,不知道行不行,这样会增加硬件的成本

说出来听下.谢谢!
我用过自恢复保险丝了,和我预想的结果一样,这种保险丝熔断的比较慢.不能用于短路保护,只能用做过流保护.

lansedongtian · 发表于 2007-11-1 09:36:03

补充:我的检测设备是24V供电,电流大概是5A,寻求短路的保护呀
实在不行的话,只能用快速的保险丝了,到时候给售后服务人员一个检测设备加一盒保险丝,在加一个电烙铁!!!

lansedongtian · 发表于 2007-11-1 09:38:49

【8楼】 liyaofeng2000 李耀峰
你说的s8261这个IC,能否共享一下它的资料

lusson · 发表于 2007-11-1 09:42:21

这个保护电路不复杂啊。。不过会有大概0.6V的压降的。就是在回路上串一个电阻，像你5A的电流，串一个1.2欧的电阻，然后把这个电阻接在一个NPN的集基极之间，注意方向，当电流超过5A的时候，三极管导通，再根据这个来延伸下电路就可以了。

常见的短路保护有限流型，减流型，关断型（可恢复和不可恢复）等。。在网上找一下应该找得到吧。。

lusson · 发表于 2007-11-1 09:44:46

上面说错了，不是1.2欧。是0.12欧，这样的话就不能用普通的电阻了，要用电阻丝来做了。。

liyaofeng2000 · 发表于 2007-11-1 09:58:40

用s8261等芯片实现压降会相当小，因为采样电阻一般在50mR左右，这样就不会有压差
芯片资料可以去 www.alldatasheet.com上查询，一般大家可以多交流方案，芯片资料很容易查找的。
同类型芯片，r5461，dw01等都一样

lusson · 发表于 2007-11-1 10:02:07

如果需要做压差小，用比较器做就可以了啊。

poppush · 发表于 2007-11-1 15:16:26

刚调试的稳压电路，带短路保护。

lusson · 发表于 2007-11-1 16:26:11

楼上这个可行啊，是关断型，是短路保护，非过流保护。

sciencehero · 发表于 2007-11-1 22:50:32

楼主可以看看这个图,在低电压和低电流的电路中,这个电路应该是能够用的,但是楼主的工作条件很苛刻,应该做一些适当的修改,特别是那个电阻要特别注意.该电路的工作原理很简单,就是当电路短路导致电流增大时,电阻R两端的电压差增大,差分放大器的输出也增大,当大于(当然也可以小于,应该视具体电路来进行设计)基准电压时,电压比较器输出高电平,达林顿管开启,导致电阻R上的电流减小,起到了保护作用,如果工作条件太苛刻,可以在达林顿管那里作些修改,也可以把达林顿管换成继电器(这要做些修改),差分放大器和电压比较器可以用集成运放完成.楼主可以试一下,该电路只做参考.

lansedongtian · 发表于 2007-11-1 23:31:08

谢谢大家指教!又学到了东西
以前没有遇到这类问题.

darlin · 发表于 2007-11-1 23:52:24

都是模电高手~~~

cjbcjb · 发表于 2007-11-2 11:43:51

都是高手呀

sciencehero · 发表于 2007-11-2 12:27:42

楼主的问题解决了吗?我贴的图有用没用? 20楼的图是我贴的

lansedongtian · 发表于 2007-11-2 13:04:02

回【24楼】 sciencehero
我借用了【18楼】 poppush 的这个短路保护了,把它改成了24V的了,正好把我的电源也修整了一下,现在正在测试,看看在汽车修理现场的条件,靠不靠得住.实验才知道.
【24楼】 sciencehero 的电路也很好呀,谢谢你!那个电阻和那个大功率三极管用的很好,值得学习.

不过问题虽然初步解决了,但是大家还是可以把自己用过的保护电路说出来,供大家学习.
毕竟懂得越多心里越塌实.
对了,【16楼】 liyaofeng2000 李耀峰的说法,我也研究过了,不紧找到了s8261的DATASHEET,还找到了中文说明.贴出来大家看看.

这是一个1节电池用电池保护ICS8261点击此处打开ourdev_179501.pdf(文件大小:812K)

shinehjx · 发表于 2007-11-2 14:04:31

【18楼】 poppush 电路不错

我演变一下，以使输出压降更小

sciencehero · 发表于 2007-11-2 14:59:18

18楼看来是个高手啊,呵呵!
26楼也是个高手!

lansedongtian · 发表于 2007-11-4 17:29:47

【26楼】 shinehjx
谢谢你，你的电路和我改的差不多。
以后还要向你多学习！

lovehebut · 发表于 2007-11-4 18:04:39

都是高手，记号学习一下

lovehebut · 发表于 2007-11-4 18:08:10

26楼的大哥，能具体说一下是怎么保护的吗？小弟的功底很弱，看不太明白，谢谢~~~~

lovehebut · 发表于 2007-11-4 23:07:49

26楼的大哥不在吗？

lovehebut · 发表于 2007-11-5 12:13:48

再顶起来，俺还不知道原因呢

ntkz · 发表于 2007-11-5 12:57:15

cyk8 · 发表于 2007-11-5 15:19:33

to 4楼 TVS不能用来保护短路的,是抗浪涌的,一旦短路会烧掉的.且呈短路状态.

linyu0395 · 发表于 2007-11-6 22:06:00

18楼电路可行 26楼不行

sunny1500 · 发表于 2007-11-6 22:33:43

向大家学习

liqu · 发表于 2007-11-7 13:21:27

学习一下．

quben · 发表于 2007-11-7 14:59:50

好贴

jj3055 · 发表于 2007-11-7 15:37:49

做一个带短路保护的24V/5A稳压电源得了,短路的话,输出电压下降,检测电压即可!

jj3055 · 发表于 2007-11-7 15:40:43

楼主可以试试78系列稳压块短路,短路后电压下降到几乎为零,

lansedongtian · 发表于 2007-11-8 19:52:36

多谢各位指点,有好的电路还可以拿出来分享

最好把电路贴出来,方便!因为模拟电路里面小到每个电阻也都是主要的:)

ying8986222 · 发表于 2007-11-11 12:52:33

回复35楼
26楼的只要把10K接地电阻取消，在PNP型三极管C极到NPN管B极加一个104电容就可以。

lvhaian · 发表于 2007-11-11 12:59:58

【楼主位】 lansedongtian 蓝色冬天

好久没有看这个帖子，搂主真的很虚心哦。

呵呵，我觉得你还是试试看我给你的电路吧，弄明白后你会知道好在哪里了。

mowin · 发表于 2007-11-11 20:42:18

安哥的电路是一个恒流源。恒流源输出不怕短路。
317的1脚和2脚之间恒定电压为1.25V，6个5.1欧电阻如图串并联后阻值为3欧4，所以恒流源输出电流为1.25/3.4~=0.37A
电路只提供这么大的电流，负载越重，负载得到的电压越低

shinehjx · 发表于 2007-11-12 10:26:33

恒流源不适合电流大的场合，输出虽然不怕短路，但输出压降较大，短路时功耗也很大！

楼主在12楼的描述"设备是24V供电,电流大概是5A"，就算负载电流是1A，恒流输出1A，短路时功耗24*1=24W，如果恒流输出5A，短路就120W了!

lansedongtian · 发表于 2007-11-13 15:32:15

【2楼】 lvhaian 安哥
的电路 VLED端是8.26V吗?

chuchu3030 · 发表于 2008-6-30 13:24:59

18楼的好像也不行哦，一发生短路后，三极管好像就回复不过来了哦，TR2那个8050就坏了

mydows · 发表于 2008-6-30 14:38:35

提供过电流和过电压保护的断路器

图1 (原文件名:dup01.JPG)
图1中的断路器仅需几个廉价的元件，即可对过电流和过电压故障状态进行反应。电路的核心时可调节的精密分路电压调节器D2，置在一只3脚的封装中，提供了电压参考、比较器和集电极开路输出。

图2 (原文件名:dup02.JPG)
图2显示了ZR431，D2的简化图。参考输入的电压与标称为2.5V的内部电压参考VREF进行比较。在关闭状态，当参考电压为0V时，输出晶体管关闭，阴极电流小于0.1uA。当参考电压接近VREF时，阴极电流稍微增大，参考电压超过2.5V时，装置完全接通，阴极电压降到约2V。在这种条件下，阴极和供电电压间的阻抗确定了阴极电流，其大小从50uA~100uA。
在正常运行条件下，D2的输出晶体管关闭，P沟道MOSFET Q4的栅极通过R9，使MOSFET全面增强，允许负载电流ILOAD从电源电压-VS流经R6进入负载中。Q2与电流检测电阻R6检测ILOAD的幅度。其中Q2的基射极电压VBE为ILOAD*R6。对于正常值的ILOAD，VBE小于使Q2偏置的0.6V，所以晶体管对R3和R4节点的电压没有影响。由于D2参考输入的输入电流小于1uA，在R5上的电压降可以忽略。参考电压实际上等于R4上的电压。
如果当ILOAD超过其最大允许值时的过载情况下，R6上电压增加，导致足够的基射极电压导通Q2。R4的电压与参考电压向VS靠近，导致D2的阴极电压降到约2V。D2的输出晶体管现在吸收通过R7和R8的电流，将Q3偏置导通。Q4的栅极电压有效的箝位通过Q3的电源电压，然后MOSFET关闭。同时，Q3通过D1向R4提供电流，从而将R4到二极管电压降到低于电源电压。因此，由于Q2的基射极电压现在为0V，已经关闭，没有负载电流流过R6。结果，无负载电流通过R6，D2的输出晶体管触发触发闩锁，电路保持其断路状态，其中负载电流为0A。当为R6选择值时，在最大允许的负载电留下，应确保Q2的基射极电压小于约0.5V。
在对过电流条件做出反应时，断路器还可以对异常大的电源电压做出反应。当负载电流在其正常范围内，且Q2关闭时，电源电压的大小及在电源线间构成一个分压器的R3和R4，确定了参考输入的电压，R4上的电压超过2.5V参考电平，D2的输出晶体管开始导通。Q3再次导通，MOSFET Q4 关闭，负载有效地与危险的暂态电压隔离。
电路保持断路状态直到复位。在这些条件下，Q3将Q4的栅源电压箝位倒0V左右，从而保护了MOSFET不受过大栅源极电压的损坏。不管R5上可忽略的电压，可以看到参考电压为VS*R4/(R3+R4)。当参考电压超过2.5V时，由于D2的输出导通，可以重新设定公式R3=[(VST/2.5)-1]*R4，以欧姆表示，其中VST为所需的电源电压断路电平。例如，如果R4值为10K，18V的断路电压要求R3值为62K。在为R3和R4选择值设定所需的断路电压时，要确保它们足够大，以保证分压器不会使电源过载。同样，尽量选择避免由于参考输入电流造成误差的值。
当初次对电路加电时，会发现电容、灯丝、电机及类似的负载都有较大的浪涌电流可使断路器断路，尽管其正常稳定的工作电流低于R6设定的断路电平。解决此问题的一种方法是添加电容C2，可减慢参考输入的电压变化速率。这种方法虽然简单但有一个严重的缺点，它会减慢电路对真正过电流故障条件的响应时间。
元件C1、R1、R2和Q1提供了另一种解决方案。再加电时，C1初次放电使Q1导通，从而将参考输入箝位到0V，电路断路时产生浪涌电流。然后C1通过R1和R2进行充电直到Q1最终关闭，解脱参考输入的箝位，可让电路迅速对过电流响应。如C1、R1和R2得值，电路允许约400ms后浪涌电流消失。如选择其他值允许电路的负载承受任意长时间的浪涌电流。如果断路器断开，可以循环电源或按复位开关S1，将其复位。如果应用不需要浪涌保护，可简单省略C1、R1、R1和Q1，将S1连接在参考输入和0V之间即可。
在选择元件时，确保所有元件都要符合可能遇到的额定电压和电流级别。双晶体管没有特殊需要，这些晶体管，特别是Q2、Q3，应该有较高的电流增益，Q4应该有较低的导通电阻，Q4的最大漏源极和栅源极电压必须符合电源电压的最大值。D1可以使用任何型号小信号二极管。如果可能遇到超大的瞬间电压，作为保护措施，必须使用齐纳二极管D3和D4来保护D2。
尽管此电路使用很多制造商都能提供的431器件，但对于D2，并非所有的部分都能以相同的方式工作。例如，对Texas Instruments 的 TL431CLP 和 Zetex 的 ZR431CL 测试显示，在参考电压为0V时，两种器件的阴极电流为0A。然而，逐渐将参考电压从2.2V增大到2.45V，对于 TL431CLP 可以形成阴极电流在220uA~380uA的范围内变化，对于 ZR431CL 则从23uA~28uA，两种器件间存在约10倍差异。在选择R7和R8的值时，必须考虑这种阴极电流大小的差异。
用于D2的器件类型及为R7和R8选择的值对响应时间有影响。含有 TL431CLP 的测试电路，其中R7=1K,R8=4.7K，可在550ns内对瞬态过流进行响应。将 TL431CLP 替换为 ZR431CL ，则响应时间变为1uS。将R7和R8提高一个数量级，分别达到10K和47K，可以产生2.8uS的响应时间。注意，如果 TL431CLP 的阴极电流相对较大，则相应需要较小的R7和R8值。
要在18V设定过电压断路电平，R3和R4的值必须分别为62K和10K。测试电路会产生下列结果：对D2采用 TL431CLP ，电路在17.94V时断路；对D2采用 ZR431CL ，断路电平为18.01V。根据Q2的基射极电压不同，过流检测机制比过压检测的精度差一些。然而，以高端的电流检测放大器来替换R6和Q2，可以极大的提高过流检测的精度。该放大器可以产生与负载电流成正比的地参考电流。这些器件的生产厂家有Linear Technology、Maxim、Texas instruments、Zetex和其他一些公司。
断路器在汽车系统中很有用，既需要过电流检测防止有故障的负载，也需要过电压保护避免敏感电路不受高能负载突降瞬态的影响。除了通过R3和R4的小电流及D2的阴极电流外，在正常未断路状态下，电路从来不从电源吸收电流。

mydows · 发表于 2008-6-30 14:42:17

靠，为什么是这样的图片，大家凑合看吧！

shalixi · 发表于 2008-7-1 08:18:41

给他扶扶正

kebaojun305 · 发表于 2008-7-1 10:25:01

看来50楼的是要大家都练倒立的功夫啊！

mahui625 · 发表于 2008-8-8 16:18:16

非常好的电路准备实做出来。

kevin8 · 发表于 2008-8-8 18:38:51

同意33楼的分析

quanyu2 · 发表于 2008-8-8 19:24:32

记号

jielove2003 · 发表于 2010-4-20 15:59:51

mark，学习，找了好久

snglnc · 发表于 2010-4-20 20:59:35

mark

ndust · 发表于 2010-4-20 21:38:35

l456789 · 发表于 2010-4-20 21:45:37

好.

l503iu · 发表于 2010-4-21 09:20:33

ep1c3 · 发表于 2010-4-21 09:46:13

mark

fengye2009 · 发表于 2010-4-21 11:06:03

【16楼】 liyaofeng2000
提供的芯片很显然不适用24V/5A的短路保护中。

harng · 发表于 2010-4-21 15:03:22

mark

liouravr · 发表于 2010-4-21 16:54:32

很不错的帖子

master5888 · 发表于 2010-4-21 16:59:09

可以参见本安型产品电源部分的安全珊电路

yondyanyu · 发表于 2010-4-21 17:19:03

记号！

lvwang2002 · 发表于 2010-4-21 18:18:58

mark

wjy6264 · 发表于 2010-4-21 19:37:14

mark!

m-aaaa · 发表于 2010-4-21 22:27:17

不错，马克！

kangkang · 发表于 2010-4-22 10:21:17

必须MARK

yjtyxd · 发表于 2010-4-22 10:28:28

MARK

rayingpx · 发表于 2010-4-22 11:54:20

请教：18楼的电路中，+12V电源进入后，为什么要加一个二极管，起什么作用呢？

yin66 · 发表于 2010-8-3 17:42:01

MARK
过流保护

wjy6264 · 发表于 2010-8-3 19:17:35

mark@!

mcu2007 · 发表于 2010-8-3 19:35:28

挖的够深

xuejianhua1986 · 发表于 2010-8-3 21:41:14

mark总是有好帖子出现

eduhf_123 · 发表于 2010-8-3 21:52:36

MARK 短路保护

shouzhou · 发表于 2010-8-3 23:01:01

mark 备用！

zhanghzhan · 发表于 2010-8-4 13:50:09

。。

lghtjpu · 发表于 2010-8-11 01:54:23

mark

weixintec · 发表于 2010-8-11 07:57:01

mark

wxx116zh · 发表于 2010-8-11 08:20:01

mark

61ly · 发表于 2010-8-28 08:49:42

学习学习！

wanyou132 · 发表于 2010-8-28 15:06:05

用Mulitisim仿真一下安哥的电路

发现在输出电流在245mA的情况下，输出电压已经降到4.9V，
负载稍微变动的话，输出电压下降的很厉害

起到了限流的作用
上传仿真
LM317限流保护仿真ourdev_578355.rar(文件大小:68K) (原文件名:LM317限流保护仿真.rar)

顺便问下安哥那个OVL是过压保护吧？

zxy2009999 · 发表于 2010-8-28 16:37:48

问一下，18楼的电路最大能流过多少的电路，你的三极管不发热吗？

ksniper · 发表于 2010-8-28 16:40:41

学习下

kugel · 发表于 2010-8-28 17:43:06

mark

ringan865 · 发表于 2010-8-28 17:54:29

18楼的三极管如果换成mos管可不可行，那样的话，压降就可以忽略了

xld007 · 发表于 2011-12-7 20:22:22

18楼电路仿真不可行，8050 NPN三极管根本不能导通

afei8856 · 发表于 2011-12-20 14:13:42

三极管方案还是很好的

qwand4il · 发表于 2011-12-21 11:58:53

好贴MARK先

zqy517 · 发表于 2011-12-21 13:32:18

回复【10楼】qiaofeng198011
安哥，能讲解一下你的哪个电路吗？看的不是很明白！！谢谢！！
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VOUT-Vadj=1.2V左右吗，这不就出来了，0.35a=1.2/3.4;

zqy517 · 发表于 2011-12-21 13:49:47

学习了呵呵。。。很好的讨论气氛，集思广益！

shizhijian · 发表于 2011-12-31 11:27:01

学习了

zuanmuchong · 发表于 2011-12-31 11:42:50

很好的思路我们原来用自恢复保险加继电器短路反应慢并且不可恢复看到6楼的电路感觉比较好简洁

xwhua188 · 发表于 2011-12-31 14:13:34

我原来做电动螺丝刀驱动电源时，用的机械式可恢复开关，短路过流保护速度非常的快，台湾产的，非常好，可以推荐一下。

zyw19987 · 发表于 2012-2-16 22:44:34

电路短路保护

kugel · 发表于 2012-2-16 23:04:43

mark

reflecter · 发表于 2012-2-17 00:52:44

Mark

chenwei1919 · 发表于 2012-2-17 05:31:01

mark

电路短路保护,有没有做过的,我虚心请教.

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