r>[0037] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明过流或短路故障信号隔离检测电路的电路原理图。
[0039] 图2为将本发明的过流或短路故障信号隔离检测电路应用在BUCK开关变换电路中 的电路原理图。
[0040] 附图标记说明：
[0041 ] 1-脚CK开关变换电路；2-PWM控制与驱动电路；
[0042] 3-过流或短路故障信号隔离检测电路。
【具体实施方式】
[0043] 如图1所示，本发明的过流或短路故障信号隔离检测电路，包括光禪隔离器Ul和比 较器U2，W及电阻RS、电阻Rl、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻Rl的一端与电阻RS的一端 连接且为所述过流或短路故障信号隔离检测电路3的正极电压输入端IN+，所述光禪隔离器 Ul的阳极与电阻Rl的另一端相接，且通过电阻R2与第一参考电源的输出端化efl相接，所述 光禪隔离器Ul的阴极与电阻RS的另一端连接且为所述过流或短路故障信号隔离检测电路3 的负极电压输入端IN-，所述光禪隔离器Ul的集电极与比较器U2的反相输入端相接且通过 电阻R3与供电电源的输出端VCC相接，所述光禪隔离器Ul的发射极接地，所述比较器U2的同 相输入端与第二参考电源的输出端化ef2相接，所述比较器U2的输出端为所述过流或短路 故障信号隔离检测电路3的输出端Vout,且通过电阻R4与供电电源的输出端VCC相接。
[0044] 本实施例中，所述光禪隔离器Ul的型号为6N137。
[004引本实施例中，所述比较器U2的型号为TLV3501。
[0046] 本发明的过流或短路故障信号隔离检测电路的设计方法，包括W下步骤：
[0047] 步骤一、选择合适参数的光禪隔离器Ul、比较器U2、电阻RS、电阻Rl、电阻R2、电阻 R3、电阻R4、第一参考电源和第二参考电源，其具体过程如下：
[004引步骤101、根据
选取电阻RS的阻值，其中，Imin为所述过流或短路 故障信号隔离检测电路能够检测的电流最小值，Imax为所述过流或短路故障信号隔离检测 电路能够检测的电流最大值，P为电阻RS的功耗;即根据电路正常工作时电流的范围和低功 耗的要求选取电阻RS的阻值；电阻RS为采样电阻，用于检测待检测电路中的过流及短路信 号，为降低功耗，电阻RS的阻值在满足
的条件下尽量取小；
[0049] 本实施例中，Imin为5A，Imax为20A，P为IW，因此，电阻RS的阻值为2.5 X 1〇-3 Q < 0.04Q ;具体地，取电阻RS的阻值为0.01 Q ;
[0050] 步骤102、根据tf端}<t。陋选取光禪隔离器Ul，并根据选取的光禪隔离器Ul选取供电 电源的输出电压Vcc,其中，t倦俞为光禪隔离器Ul的信号传输时间，tu陋为故障响应时间；即选 取光禪隔离器Ul时，要使选取的光禪隔离器Ul的信号传输时间小于要求的故障响应时间， 运样，待检测电路出现故障后，光禪隔离器Ul能够快速导通，几乎能够实现对故障信号的无 延时传输；
[0051 ] 本实施例中，t。陋为500ns~700ns，选取光禪隔离器Ul的型号为6N137，tf端}为30ns， Vre 为 5V;
[005引步骤103、根据0<Vrefl-VD<10V选取第一参考电源的输出电压Vrefl,其中，Vd为光 禪隔离器Ul的输入端固有正向压降;在步骤102中选取好光禪隔离器Ul后，光禪隔离器Ul的 输入端固有正向压降Vd随之确定，由公式
可知，在Vd和电阻R2的阻值一定 时，电阻R2上的功耗Pr2随着基准电压Vrefl的增大而增大，因此为降低功耗，第一参考电源的 输出电压Vrefi要大于Vd且与Vd相差不是很大，因此取0<Vref广Vd< 10V;
[0053] 本实施例中，Vd为1.4V，选取VrefI为2.5V;
[0054] 步骤104、根据t敝<地!旌取比较器U2,其中，tt版为比较器U2的响应时间；即选取 比较器U2时，要使选取的比较器U2的响应时间小于光禪隔离器Ul的信号传输时间，对于光 禪隔离器Ul的输出信号，要求比较器U2尽快响应；
[00巧]本实施例中，t储俞为30ns，选取比较器U2的型号为TLV3501，tt版为4.5ns;
[0056] 步骤105、根据0<VcC-Vref2<10V选取第二参考电源的输出电压Vref2;根据比较器 工作原理，当VcC>Vref2时，比较器U2输出为低电平，因此要根据Vcc合理选择第二参考电源的 输出电压Vref 2，使Vref 2满足0 < Vcc-Vref 2 < 1OV ;
[0057] 本实施例中，选取Vref2为2.5V;
[0058] 步骤106、根据公式
选取电阻R3的阻值，其中，Ig为光禪隔离器Ul 的最大灌电流;Iib为比较器U2的输入偏置电流;其中，
'，即要使流过电阻R3的电 流大于比较器U2的输入偏置电流的100倍，运样就能够保证比较器U2的正常工作；
[0059] 本实施例中，光禪隔离器Ul的型号为6N137,因此光禪隔离器Ul的最大灌电流Ic为 13mA，比较器U2的型号为化￥3501，因此比较器U2的输入偏置电流Iib为250nA，根据公式
可得385 Q含R3<200k Q，为降低整个电路的功耗，选取电阻R3的阻值为 4.TkQ ；
[0060] 步骤107、根据公式
选取电阻Rl和电阻R2的阻值；其中， IFmax为流过光禪隔离器Ul的最大输入电流，Vrsi为待检测电路未出现过流故障时电阻RS两 端的电压，VRS2为待检测电路出现过流故障时电阻RS两端的电压；
[0061 ]本实施例中，Vd为 1.4V，Vref 1为 2.5V，If 丽为 15mA，Vcc为 5V，Vref2为 2.5V，Vrsi为0.1V， VRS2为0.11V;根据公式
计算得到
.27,根据公式
计算 得到R 1 + R 2 > 1 6 7 Q，结合
.'27,得到R 2 > 7 4 Q，R 1 > 9 3 Q ;根据公式
计算得到R1<188Q，结合.
，27,得到R2<148Q ;因此可W取 Rl 为 185 Q，R2为 145 Q。
[0062] 步骤108、根据化Q如4<10kQ选取电阻R4的阻值；
[0063] 本实施例中，选取电阻R4的阻值为4.化Q ;
[0064] 步骤二、连接光禪隔离器Ul、比较器U2、电阻RS、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、 第一参考电源和第二参考电源，其具体过程如下：
[0065] 步骤201、连接电阻Rl的一端和电阻RS的一端，并引出导线，作为所述过流或短路 故障信号隔离检测电路3的正极电压输入端IN+;
[0066] 步骤202、将电阻RS的另一端接到光禪隔离器Ul的阴极，并引出导线，作为所述过 流或短路故障信号隔离检测电路3的负极电压输入端IN-;
[0067] 步骤203、将电阻Rl的另一端与电阻R2的一端连接后接到光禪隔离器Ul的阳极，将 电阻R2的另一端接到第一参考电源的输出端化efl;
[0068] 步骤204、将电阻R3的一端与光禪隔离器Ul的集电极连接后接到比较器U2的反相 输入端，将电阻R3的另一端接到供电电源的输出端VCC;
[0069] 步骤205、将光禪隔离器Ul的发射极接地；
[0070] 步骤206、将比较器肥的同相输入端接到第二参考电源的输出端化ef2;
[00川步骤207、将电阻R4的一端与比较器肥的输出端连接后引出导线，作为所述过流或 短路故障信号隔离检测电路3的输出端Vout,将电阻R4的另一端接到供电电源的输出端 VCC。
[0072] 本发明的过流或短路故障信号隔离检测电路3,型号为6N137光禪隔离器Ul用于实 现过流或短路信号隔离传输，由于光禪隔离器Ul的输入端存在一固有的正向压降，为确保 通过较小采样电阻RS获得的故障电压信号正比于电流信号能通过光禪隔离器Ul顺