一种限流保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及电路保护技术领域，尤其涉及一种限流保护装置。


背景技术：

2.电路设计过程中，经常会用到限流保护装置，其对电子设备稳定工作起着重要作用。
3.现有市面上电子产品在限流保护方面，多数采用可控开关、限流保护芯片、电阻、电容来搭建限流保护装置，利用此种限流保护装置限制过大电流，但是这种限流保护装置的办法存在如下缺点：（a）功耗较大，不适用对功耗要求非常严格的产品的设计中；（b）此种搭建的电路通过侦探到负载电流后触发通路关断，存在滞后性；（c）此种搭建的电路由于元器件使用的比较多，也增加了布放难度。
4.由此可见，当一些电路中工作电流突然变大，尤其电流突变激增或某些功能会有电流尖峰，此时很容易将整个系统电压拉低，甚至使整个系统上电异常，无法工作。因此，选择一款高效且反应迅速的限流保护装置对于系统稳定工作是很重要的。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种限流保护装置，能够快速响应并切断回路，实现及时、有效保护后续负载电路的目的。
6.为达到上述技术效果，本实用新型所提出的限流保护装置采用以下技术方案予以实现：
7.本技术涉及一种限流保护装置，包括：
8.固定支撑柱；
9.第一螺线管，其滑动套设在所述固定支撑柱上，且其上缠绕第一线圈，所述第一线圈的一端连接电流输入端；
10.第二螺线管，其滑动套设在所述固定支撑柱上，所述第二螺线管与所述第一螺线管成直线布置且其上缠绕第二线圈，所述第二线圈的一端连接电流输出端，所述第一线圈和第二线圈反向缠绕；
11.第一弹性复位件和第二弹性复位件，用于在所述第一螺线管和所述第二螺线管产生斥力时，所述第一弹性复位件向所述第一螺线管提供第一复位力，所述第二弹性复位件向所述第二螺线管提供第二复位力；
12.在所述第一复位力和第二复位力之和大于等于斥力时，所述第一线圈的另一端和所述第二线圈的另一端接触，而在所述之和小于斥力时，所述第一所述第一线圈的另一端和所述第二线圈的另一端断开接触。
13.在本技术中的一些实施例中，所述限流保护装置还包括：
14.第一磁铁，其内置于所述第一螺线管；
15.第二磁铁，其内置于所述第二螺线管。
16.在本技术中的一些实施例中，所述固定支撑柱包括：
17.支撑柱本体；
18.第一固定部和第二固定部，其分别位于所述支撑柱本体的两端，所述第一螺线管和第二螺线管滑动套设在所述支撑柱本体上，所述第一弹性复位件设置在所述第一固定部和所述第一螺线管之间，所述第二弹性复位件设置在所述第二固定部和所述第二螺线管之间。
19.在本技术中的一些实施例中，所述第一弹性复位件和第二弹性复位件分别为弹簧。
20.在本技术中的一些实施例中，所述第一线圈的另一端形成第一环圈，所述第二线圈的另一端形成第二环圈；
21.所述第一环圈的线本体的直径大于所述第一线圈的其他部分的线本体的直径；
22.所述第二环圈的线本体的直径大于所述第二线圈的其他部分的线本体的直径；
23.所述第一环圈的半径等于所述第二环圈的半径。
24.在本技术中的一些实施例中，所述第一环圈与所述第一螺线管远离所述第一弹性复位件的一端的外侧端面持平；
25.所述第二环圈与所述第二螺线管远离所述第二弹性复位件的一端的外侧端面持平。
26.在本技术中的一些实施例中，所述限流保护装置位于供电线路中，外界直流电源通过所述供电线路向负载供电。
27.在本技术中的一些实施例中，所述限流保护装置还包括：
28.正极端子，其连接所述外接直流电源的正极端，所述正极端连接所述第一线圈的一端；
29.负极端子，其连接所述外接直流电源的负极端，所述第二线圈的一端通过所述负载连接所述负极端。
30.在本技术中的一些实施例中，所述限流保护装置还包括：
31.电源极性切换电路，所述正极端子和负极端子连接所述电源极性切换电路，且所述电源极性切换电路电连接所述外部直流电源。
32.在本技术中的一些实施例中，所述电源极性切换电路具有正输入端和负输入端，且包括两个第一二极管和两个第二二极管；
33.所述正输入端连接一个第一二极管的阳极，所述负输入端连接另一个第一二极管的阳极，两个第一二极管的阴极均连接所述正极端子；
34.所述正输入端连接一个第二二极管的阴极，所述负输入端连接另一个第二二极管的阴极，两个第二二极管的阳极均连接所述负极端子；
35.正输入端连接外接直流电源的正极端和负极端中一个，负输入端连接外接直流电源的正极端和负极端中另一个。
36.与现有技术相比，本实用新型提供的限流保护装置具有以下优点和积极效果：
37.（1）利用电生磁的原理，在第一线圈和第二线圈中的电流未达到限流值时，即，此时第一螺线管和第二螺线管之间的斥力还未能克服第一弹性复位件施加至第一螺线管的复位力和第二弹性复位件施加至第二螺线管的复位力之和，此时第一线圈的另一端和第二
线圈的另一端接触，实现电流输入端和电流输出端之间的通路连通，而随着线圈中电流达到限流值时，能够及时反映到磁场上，如此在第一螺线管和第二螺线管之间的斥力克服复位力之和时，第一线圈和第二线圈断开接触，使电流输入端和电流输出端之间的通路断开，使得及时且有效避免过流对保护后端负载电路的影响，实现限流；
38.（2）在第一线圈和第二线圈断开接触后，线圈内不流过电流，第一螺线管在第一弹性复位件下复位且第二螺线管在第二弹性复位件下复位，使得第一线圈的另一端和第二线圈的另一端再次接触，使得电流输入端和电流输出端之间的通路再次连通，提高该电路适用场景及使用寿命；
39.（3）该电路结构简单，且元器件少，投入成本低。
40.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
41.图1为本实用新型一实施例中限流保护装置的电路图，其中第一线圈的另一端和第二线圈的另一端接触连接；
42.图2为本实用新型一实施例中限流保护装置的电路图，其中第一线圈的另一端和第二线圈的另一端断开连接；
43.图3为本实用新型一实施例中限流保护装置中电源极性切换电路的电路图。
44.附图标记：
45.100-限流保护装置；110-固定支撑柱；111-支撑柱本体；112-第一固定部；113-第二固定部；120-第一螺线管；130-第一线圈；131-输入端；132-第一环圈；140-第二螺线管；150-第二线圈；151-输出端；152-第二环圈；160-第一弹性复位件；170-第二弹性复位件；200-电源极性切换电路。
具体实施方式
46.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、
ꢀ“
内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.为了限制电路中的过流（例如激增电流或尖端电流），参见图1和图2，本技术涉及一种限流保护装置，包括固定支撑柱110、第一螺线管120、第二螺线管140、第一线圈130、第二线圈150、第一弹性复位件160和第二弹性复位件170。
49.固定支撑柱110形成固定部分，其上套设有成直线布置的第一螺线管120和第二螺
线管140，且第一螺线管120上缠绕有第一线圈130，第二螺线管140上缠绕有第二线圈150，第一线圈130和第二线圈150反向缠绕。
50.第一线圈130的一端接收电流，使该端形成输入端131，第二线圈150的一端连接输出电流，使该端形成输出端151。
51.且第一线圈130和第二线圈150反向缠绕，使得在第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端接触连接（参见图1）且第一线圈130和第二线圈150内通入电流未达到限流值时，若限流保护装置连通在供电线路中，供电线路通过限流保护装置形成通路。
52.此时，第一螺线管120和第二螺线管140分别产生磁场，使得第一螺线管120和第二螺线管140正对的两端形成相同极性（例如n极），即第一螺线管120和第二螺线管140之间产生斥力。
53.其中所述的供电线路可以是外部直流电源vin向负载r供电的线路，或是向负载r充电的线路等。
54.该斥力大小随线圈内通入电流的大小而变化，通入电流变大，斥力变大。
55.在本技术中，设置第一弹性复位件160和第二弹性复位件170，第一弹性复位件160在存在斥力时向第一螺线管120提供第一复位力，第二弹性复位件170向第二螺线管140提供第二复位力，第一复位力和第二复位力的复位方向分别与斥力的方向相对。
56.其中，第一弹性复位件160和第二弹性复位件170分别具有可形变复位的性能，可以为弹簧，也可以为硅胶等。
57.在本技术中，第一弹性复位件160和第二弹性复位件170分别选择为弹簧。
58.为了实现布置第一弹性复位件160和第二弹性复位件170，固定支撑柱110包括支撑柱本体111和位于支撑住本体111两端的第一固定部112和第二固定部113。
59.第一螺线管120和第二螺线管140成直线布置在该支撑柱本体111上，第一弹性复位件套160设在第一固定部112和第一螺线管120之间，第二弹性复位件170套设在第二固定部113和第二螺线管140之间。
60.在线圈内通入低于限流值的电流时，第一螺线管120和第二螺线管140之间的斥力不足以克服第一复位力和第二复位力之和（即，斥力小于复位力之和），因此，此时第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端保持接触（参见图1）。
61.在线圈内电流增大至限流值时，第一螺线管120和第二螺线管140之间的斥力增大，斥力增大到大于第一复位力和第二复位力之和时，第一螺线管120和第二螺线管140在支撑柱本体111上背向远离滑动（参见图2），使第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端断开连接，且同时第一螺线管120压缩第一弹性复位件160，第二螺线管140压缩第二弹性复位件170。
62.由此，断开供电线路的电流流通通路，避免过流为后端电路（例如负载r）造成损害。
63.需要说明的是，线圈中电流大于等于限流值时，表示过流，需进行限流。
64.在第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端断开连接时，线圈内没有电流流过，此时第一螺线管120在第一复位力的复位作用下复位，第二螺线管140在第二复位力的复位作用下复位（即，第一螺线管120和第二螺线管140在支撑柱本体111上相对靠近滑动），使得第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端重新接触连接。
65.此种情况下，由于第一弹性复位件160和第二弹性复位件170的存在，第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端紧靠且可靠接触连接。
66.为了提高第一线圈130的另一端和第二线圈150的另一端接触连接时的可靠性，在本技术中，第一线圈130的另一端形成第一环圈131，第二线圈150的另一端形成第二环圈152。
67.参见图1和图2，第一环圈132的线本体的直径大于第一线圈130的其他部分的线本体的直径，第二环圈152的线本体的直径大于第二线圈150的其他部分的线本体的直径，且第一环圈132的半径等于第二环圈152的半径。
68.设计成环圈以及环圈的线本体具有相对宽的直径，目的是增大第一环圈132和第二环圈152的接触面积，确保接触时为可靠接触（参见图2）。
69.为了方便第一螺线管120和第二螺线管140在支撑柱本体111上相对靠近滑动过程中使第一环圈132和第二环圈152接触连接，在本技术中，第一环圈132与第一螺线管120远离第一弹性复位件160的一端的外侧端面持平（参见图2），第二环圈152与第二螺线管140远离第二弹性复位件170的一端的外侧端面持平（参见图2），方便第一环圈132和第二环圈152接触。
70.为了增强第一螺线管120和第二螺线管140的磁场强度，可以在第一螺线管120内置第一磁铁（未示出）且在第二螺线管140内置第二磁铁（未示出）。
71.在本技术中，在使用该限流保护装置时，需要将固定支撑柱110固定，因此，出于美观及方便固定，可以在将固定支撑柱110固定于一壳体（未示出）内，其中第一螺线管120、第一弹性复位件160、第一线圈130、第二线圈150、第二螺线管140和第二弹性复位件170均置于壳体内。
72.第一线圈130的的输入端131伸出壳体上开设的第一开孔（未示出）与外部的电流输入端连接，第二线圈150的输出端151伸出壳体上开设的第二开孔（未示出）与外部的电流输出端连接。
73.在使用时，将壳体固定，即可实现固定支撑柱110的固定。
74.如上所述的限流保护装置，在一旦感测到激增电流或尖端电流等限流电流，能够及时表现在第一螺线管120和第二螺线管140之间的磁场上，使得及时能够断开第一线圈130和第二线圈150之间的连通，从而从物理线路上直接断开电流流通通路，如此能够及时且有效地限制了激增电流或尖端电流等限流电流，避免因限制延迟带来对系统电路的损害。
75.之后，可以在第一弹性复位件160和第二弹性复位件170的复位作用下，重新恢复电流流通通路，保持正常供电。
76.该限流保护装置结构简单，元器件数量少，易于搭建及实现，降低投入成本，适合大范围内应用。
77.参见图3，为了方便外接直流电源vin的接入，还设置有正极端子v+和负极端子v-。
78.正极端子v+连接外接直流电源的正极端，负极端子v-连接外部直流电源的负极端。
79.正极端连接第一线圈130的输入端131，用于向第一线圈130输入电流。
80.第二线圈150的输出端151通过负载r连接负极端，用于向负载r输出电流。
81.参见图3，为了方便外接直流电源vin的接入，设置电源极性切换电路200。
82.该电源极性切换电路200连接正极端子v+和负极端子v-，且也电连接外部直流电源vin。
83.在本技术中，电源极性切换电路200具有正输入端v1+和负输入端v1-，且包括两个第一二极管d2/d3和两个第二二极管d4/d5。
84.正输入端v1+连接一个第一二极管d2的阳极，负输入端v-连接另一个第一二极管d3的阳极，两个第一二极管d2/d3的阴极均连接正极端子v+。
85.正输入端v1+连接一个第二二极管d4的阴极，负输入端v1-连接另一个第二二极管d5的阴极，两个第二二极管d4/d5的阳极均连接负极端子v-。
86.正输入端v1+连接外接直流电源vin的正极端和负极端中一个，负输入端v1-连接外接直流电源vin的正极端和负极端中另一个。
87.当外接直流电源vin的正极端和负极端分别与电源极性切换电路200的正输入端v1+和负输入端v1-连接时，第一二极管d2和第二二极管d3连接在供电线路中，外接直流电源vin的正极端通过第一二极管d2连接正极端子v+，外接直流电源vin的负极端通过第二二极管d5连接负极端子v-。
88.当外接直流电源vin的正极端和负极端分别与电源极性切换电路200的负输入端v-和正输入端v+连接时，第一二极管d3和第二二极管d4连接在供电线路中，外接直流电源vin的正极端通过第一二极管d3连接正极端子v+，外接直流电源vin的负极端通过第二二极管d4连接负极端子v-。
89.外接直流电源vin连接电源极性切换电路200后，连接外部电源时，无需考虑电源正负极，无论电源正负极如何连接到电源极性切换电路200中，该限流保护装置均可正常工作。
90.该电源极性切换电路200也可以设计成现有专利cn 105449742 a中公开的“电源极性切换电路”，以在接入外接直流电源vin时，无需考虑电源正负极。
91.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种限流保护装置，其特征在于，包括：固定支撑柱；第一螺线管，其滑动套设在所述固定支撑柱上，且其上缠绕第一线圈，所述第一线圈的一端连接电流输入端；第二螺线管，其滑动套设在所述固定支撑柱上，所述第二螺线管与所述第一螺线管成直线布置且其上缠绕第二线圈，所述第二线圈的一端连接电流输出端，所述第一线圈和第二线圈反向缠绕；第一弹性复位件和第二弹性复位件，用于在所述第一螺线管和所述第二螺线管产生斥力时，所述第一弹性复位件向所述第一螺线管提供第一复位力，所述第二弹性复位件向所述第二螺线管提供第二复位力；在所述第一复位力和第二复位力之和大于等于斥力时，所述第一线圈的另一端和所述第二线圈的另一端接触，而在所述之和小于斥力时，所述第一线圈的另一端和所述第二线圈的另一端断开接触。2.根据权利要求1所述的限流保护装置，其特征在于，还包括：第一磁铁，其内置于所述第一螺线管；第二磁铁，其内置于所述第二螺线管。3.根据权利要求1所述的限流保护装置，其特征在于，所述固定支撑柱包括：支撑柱本体；第一固定部和第二固定部，其分别位于所述支撑柱本体的两端，所述第一螺线管和第二螺线管滑动套设在所述支撑柱本体上，所述第一弹性复位件设置在所述第一固定部和所述第一螺线管之间，所述第二弹性复位件设置在所述第二固定部和所述第二螺线管之间。4.根据权利要求3所述的限流保护装置，其特征在于，所述第一弹性复位件和第二弹性复位件分别为弹簧。5.根据权利要求1所述的限流保护装置，其特征在于，所述第一线圈的另一端形成第一环圈，所述第二线圈的另一端形成第二环圈；所述第一环圈的线本体的直径大于所述第一线圈的其他部分的线本体的直径；所述第二环圈的线本体的直径大于所述第二线圈的其他部分的线本体的直径；所述第一环圈的半径等于所述第二环圈的半径。6.根据权利要求5所述的限流保护装置，其特征在于，所述第一环圈与所述第一螺线管远离所述第一弹性复位件的一端的外侧端面持平；所述第二环圈与所述第二螺线管远离所述第二弹性复位件的一端的外侧端面持平。7.根据权利要求1所述的限流保护装置，其特征在于，所述限流保护装置位于供电线路中，外接直流电源通过所述供电线路向负载供电。8.根据权利要求7所述的限流保护装置，其特征在于，还包括：正极端子，其连接所述外接直流电源的正极端，所述正极端连接所述第一线圈的一端；负极端子，其连接所述外接直流电源的负极端，所述第二线圈的一端通过所述负载连接所述负极端。9.根据权利要求8所述的限流保护装置，其特征在于，还包括：电源极性切换电路，所述正极端子和负极端子连接所述电源极性切换电路，且所述电
源极性切换电路电连接所述外接直流电源。10.根据权利要求9所述的限流保护装置，其特征在于，所述电源极性切换电路具有正输入端和负输入端，且包括两个第一二极管和两个第二二极管；所述正输入端连接一个第一二极管的阳极，所述负输入端连接另一个第一二极管的阳极，两个第一二极管的阴极均连接所述正极端子；所述正输入端连接一个第二二极管的阴极，所述负输入端连接另一个第二二极管的阴极，两个第二二极管的阳极均连接所述负极端子；正输入端连接外接直流电源的正极端和负极端中一个，负输入端连接外接直流电源的正极端和负极端中另一个。

技术总结
本实用新型提供一种限流保护装置，包括：固定支撑柱；第一螺线管，其滑动套设在固定支撑柱上，且其上缠绕第一线圈，第一线圈的一端连接电流输入端；第二螺线管，其滑动套设在固定支撑柱上，第二螺线管与第一螺线管成直线布置且其上缠绕第二线圈，第二线圈的一端连接电流输出端，第一线圈和第二线圈反向缠绕；第一弹性复位件和第二弹性复位件，在第一复位力和第二复位力之和大于等于斥力时，第一线圈的另一端和所述第二线圈的另一端接触，在之和小于斥力时，第一所述第一线圈的另一端和第二线圈的另一端断开接触。本实用新型提供的限流保护装置能够及时且有效限制过流，提高后端电路工作可靠性。作可靠性。作可靠性。


技术研发人员：程占锋
受保护的技术使用者：荣成歌尔科技有限公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/9/3