【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電路設計，具體來說涉及一種vbus電流檢測保護電路。
技術介紹
1、在消費電子產品的開發與測試過程中，主板的功能測試設備起著至關重要的作用。尤其是在進行vbus（voltage?bus，電壓總線）的電流檢測時，如果待測主板出現短路故障，vbus可能會產生異常的大電流，對主板造成損壞。這不僅會導致經濟損失，還可能會延誤產品的開發進度，影響產品的市場競爭力。
2、然而，現有的主板功能測試設備在進行檢測過程中，通常缺乏有效的電流保護機制，無法在待測主板短路或其他異常情況下及時切斷電源，導致待測主板在測試過程中極易受到大的電流沖擊，從而面臨較大的損壞風險。此外，現有的測試設備在出現故障或異常后，通常會自動復位并嘗試重新供電，造成待測主板在未完全排查故障的情況下反復上電，進一步加劇對主板的損壞，增加維修和測試成本。
3、因此，本領域亟需一種vbus電流檢測保護電路，能夠在vbus電流超出閾值范圍時迅速切斷電源，防止待測主板因過流而損壞，有效保證待測主板的安全。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種vbus電流檢測保護電路，能夠在vbus過流時及時切斷電源，防止待測設備因過流而損壞，并通過鎖存和復位機制確保故障排除后恢復供電，提升系統的安全性。
2、為實現上述目的，本專利技術公開了如下技術方案：
3、本專利技術提供一種vbus電流檢測保護電路，包括：
4、電路開關模塊，與vbus的充電器連接，用于控制所述充電器
5、電流采集模塊，分別與所述電路開關模塊和vbus連接，用于實時采集vbus中的電流信號，生成與所述電流信號對應的電壓信號，并將所述電壓信號傳輸至電壓跟隨模塊；
6、電壓跟隨模塊，與所述電流采集模塊連接，用于對輸入的電壓信號進行隔離和跟隨，并將跟隨后的電壓信號傳輸至滯回比較模塊；
7、滯回比較模塊，與所述電壓跟隨模塊連接，用于對跟隨后的電壓信號與設定的閾值電壓進行比較，生成電流檢測信號，并將所述電流檢測信號傳輸至狀態鎖存模塊；
8、狀態鎖存模塊，與所述滯回比較模塊連接，用于根據所述電流檢測信號生成鎖存信號傳輸至開關控制模塊，并當檢測到vbus發生過流時，保持鎖存信號不變，直至接收到復位信號后解除鎖存；
9、開關控制模塊，分別與所述狀態鎖存模塊和所述電路開關模塊連接，用于根據鎖存信號控制所述電路開關模塊的導通與斷開，以控制所述充電器的電源輸出。
10、上述的vbus電流檢測保護電路，當vbus發生過流時，所述電流采集模塊采集vbus中的電流信號并生成電壓信號傳輸至電壓跟隨模塊；所述電壓跟隨模塊對其輸入的電壓信號進行隔離和跟隨，并將跟隨后的電壓信號傳輸至所述滯回比較模塊；所述滯回比較模塊對跟隨后的電壓信號與設定的閾值電壓進行比較，并當超過設定的閾值電壓時，生成過流檢測信號傳輸至所述狀態鎖存模塊；所述狀態鎖存模塊根據所述過流檢測信號生成鎖存信號傳輸至所述開關控制模塊，并保持所述鎖存信號不變，直至接收到復位信號后解除鎖存；所述開關控制模塊根據其輸入的鎖存信號控制所述電路開關模塊斷開，以切斷所述充電器對vbus的供電。
11、可選地，上述的vbus電流檢測保護電路，所述電路開關模塊包括固態繼電器u1、第二電阻r2、第三電阻r3和發光二極管led1；
12、第一電源電壓通過所述第三電阻r3接至所述固態繼電器u1的第一輸入端，所述第一電源電壓還依次通過所述第二電阻r2和所述發光二極管led1接至所述固態繼電器u1的第二輸入端；所述固態繼電器u1的第一輸出端連接所述電流采集模塊，所述固態繼電器u1的第二輸出端連接所述充電器；
13、當電路正常工作時，所述固態繼電器u1閉合，所述充電器向vbus提供電源輸出；當vbus發生過流時，所述固態繼電器u1斷開，切斷所述充電器的電源輸出。
14、可選地，上述的vbus電流檢測保護電路，所述電流采集模塊包括采樣電阻r1、電流感應放大器u2、第二電容c2、第四電阻r4、第五電阻r5、第三電容c3和鉗位二極管d1；
15、所述采樣電阻r1采用四線接法，其電流輸入端連接所述固態繼電器u1的第二輸出端，電流輸出端連接vbus，電壓測量正端和電壓測量負端分別接至所述電流感應放大器u2的正極輸入端和負極輸入端；所述電流感應放大器u2的電源端接入所述第一電源電壓，且所述電流感應放大器u2的電源端還通過所述第二電容c2接地；所述電流感應放大器u2的輸出端通過所述第四電阻r4接地，且所述電流感應放大器u2的輸出端還通過所述第五電阻r5接至所述電壓跟隨模塊；所述鉗位二極管d1為雙肖特基二極管，其第一端與所述第三電容c3的一端連接并接地，第二端接入第二電源電壓，第三端與所述第三電容c3的另一端連接并接至所述電壓跟隨模塊；
16、當vbus發生過流時，所述采樣電阻r1中的電流增大，所述采樣電阻r1兩端的電壓升高，所述電流感應放大器u2對所述采樣電阻r1兩端的電壓進行放大，生成對應的電壓信號傳輸至所述電壓跟隨模塊。
17、優選的，所述電流采集模塊的電壓放大倍數為g=r4/1k，式中，r4為所述第四電阻的阻值。
18、可選地，上述的vbus電流檢測保護電路，所述電壓跟隨模塊包括運算放大器u6和第五電容c5；
19、所述運算放大器u6的正輸入端連接所述鉗位二極管d1的第三端；所述運算放大器u6的電源端接入所述第二電源電壓，且所述運算放大器u6的電源端還通過所述第五電容c5接地；所述運算放大器u6的負輸入端與其輸出端連接并接至所述滯回比較模塊，以對其輸入的電壓信號進行隔離并跟隨輸出至所述滯回比較模塊。
20、可選地，上述的vbus電流檢測保護電路，所述滯回比較模塊包括滯回比較器u5、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9和第十電阻r10；
21、所述滯回比較器u5的正輸入端通過所述第六電阻r6連接所述運算放大器u6的輸出端，且其正輸入端還通過所述第七電阻r7與其輸出端連接；所述滯回比較器u5的負輸入端通過所述第八電阻r8接入所述第二電源電壓，且其負輸入端還通過所述第九電阻r9與其接地端連接；所述滯回比較器u5的電源端接入所述第二電源電壓，且其電源端與其輸出端之間還連接所述第十電阻；
22、所述滯回比較器u5對其輸入的電壓信號與設定的閾值電壓進行比較，并當輸入的電壓超過閾值電壓時，生成高電平的過流檢測信號傳輸至所述狀態鎖存模塊。
23、優選的，所述閾值電壓包括高閾值電壓vh和低閾值電壓vl，其中，
24、vh=vth/(r7/(r6+r7))；
25、vl=vth/((r7+r10)/(r6+r7+r10))+3.3×(r6/(r6+r7+r10))；
26、式中，vth=3.3×(r9/(r8+r9)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，
3.根據權利要求1或2所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述電路開關模塊包括固態繼電器U1、第二電阻R2、第三電阻R3和發光二極管LED1；
4.根據權利要求3所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述電流采集模塊包括采樣電阻R1、電流感應放大器U2、第二電容C2、第四電阻R4、第五電阻R5、第三電容C3和鉗位二極管D1；
5.根據權利要求4所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述電流采集模塊的電壓放大倍數為G=R4/1K，式中，R4為所述第四電阻的阻值。
6.根據權利要求4或5所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述電壓跟隨模塊包括運算放大器U6和第五電容C5；
7.根據權利要求6所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述滯回比較模塊包括滯回比較器U5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10；
8.根據權利要求
9.根據權利要求7或8所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述狀態鎖存模塊包括RS鎖存器U4和第十一電阻R11；
10.根據權利要求9所述的VBUS電流檢測保護電路，其特征在于，所述開關控制模塊包括模擬開關芯片U3、第一電容C1和第四電容C4；
...【技術特征摘要】
1.一種vbus電流檢測保護電路，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的vbus電流檢測保護電路，其特征在于，
3.根據權利要求1或2所述的vbus電流檢測保護電路，其特征在于，所述電路開關模塊包括固態繼電器u1、第二電阻r2、第三電阻r3和發光二極管led1；
4.根據權利要求3所述的vbus電流檢測保護電路，其特征在于，所述電流采集模塊包括采樣電阻r1、電流感應放大器u2、第二電容c2、第四電阻r4、第五電阻r5、第三電容c3和鉗位二極管d1；
5.根據權利要求4所述的vbus電流檢測保護電路，其特征在于，所述電流采集模塊的電壓放大倍數為g=r4/1k，式中，r4為所述第四電阻的阻值。
6.根據權利要求4或5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李俊龍，董斌，馬志敏，李向丁，曾德能，
申請(專利權)人：昆山邁致治具科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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