专利名称：晶体管输出电流检测器的制作方法
技术领域：
本发明属于电流检测装置对输出电流的检测是检查、显示、控制和保护的重要前提。目前检测的普遍方法是用一只三极管直接从串入输出回路中的一只负载测量电阻上的电压降来测得，它存在明显的局限性只有检测电阻上的压降达到晶体管的导通电压时，检测三极管才能开始检测工作，因此检测电阻阻值不能太小，所以无功功耗较大，影响电流输出特性和效率，而检测电阻要求功率大，难以制作，同时测量三级管存在的温漂难以抑制，严重影响测量精度。
本发明的目的是以简便的方法，在尽量减小测量电阻阻值，提高测量精度的前提下制作出一种经济实用的电流检测器。
本发明的目的是这样实现的用电压比较法，将测量管的Vbe检与比较管的Vb。比和检测电阻电压降VR检相比较;或直接同饱和工作状态的电流输出管的饱和压降Voes和检测电阻电压降VR检相比较，使测量三极管建立了工作点，能够直接检出并放大检测电阻上通过的变化电流信号，前者检测管集电极产生与输出电流成反比的电流变化，后者检测管集电极有与输出电流成正比的电流变化，但只适应于电流输出管工作在饱和导通-截止的开关状态。
图一是应用于高效稳压器的过流保护电路。场效应管BG6为电压调整管，与BG1、BG2、DW2、W等组成可调整压电源。BG3、BG4、BG5、FLD、DW1、R3、R6、R7，等组成输出电流检控开关。BG4为过流信号检测管，BG5、R6、R7组成电压比较电路，偏流电阻R6兼为检测器精度微调，R7为检测电阻，用一段细导线做成，FLD负阻发光管为过流保护执行元件(其应用参见本人90220696.6号专利申请说明书)。此电路中检测器工作过程如下稳压器输出电流不超过允许值时，R7上压降小，Vbe4+VR7≈Vbe5，BG4维持导通，DG3饱和，BW1导通，可调稳压器正常工作。当稳压器输出电流超过限定值时，R7上压降升高，当Vbe4+VR7＞Vbe5时，BG4截止，于是BG2截止，此时有Vce3+VDW1+VGS6＞Vs(Vs为FLD转折导通电压)，FLD导通，截止了BG6。
此检测电路元件设定关系式为R7＝(Vbe4-Vbe5)/Icm(Icm为电流输出管集电极最大允许电流)。Vbe4、Vbe5值取决于晶体管特性及分散性，在实际工作中，Vbe4-Vbe5≥0。考虑使用一般用途管，可设Vbe4-Vbe5＝0.05V～0.1V，然后依导线电阻率求出使用长度，亦可实验调定。需十分精密时可通过仪器选配BG4、BG5、R7。另外此电路还需满足下列关系式Vce3+VDW1+VGS6Vs，可通过选择VDW1、Vs实现。
图二为应用于机动车无触点转向闪光继电器输出电流显示和短路保护的电路。输出电流显示部分由BG6、BG7、BG8、R8、R9、R10、R11、RL3等组成。BG8通过R10保证RL3与转向信号同步闪光显示。电流测量管BG6利用BG5饱和压降Vce5保持稳定和R5上出现故障时压降变化，检出并放大信号，通过BG7倒相控制RL3不亮。输出过载、短路保护部分由BG3、BG4、DW、D1、R6、R7等组成，测量管与D1、D5接成电压比较式，工作原理同实施例一。C5为抗干扰而设。
输出电流显示部分主要元件设定关系式为VR5+Vce5≈Vbe6+VRe，其中R6、R8为辅助精度调节和限流电阻。若BG5为达林顿管，则Vce5＝0.5V，BG6可选硅管。那么R5＝(Vbe6+VR8-Vce5)/Icm≈0.1V/Icm。
这种晶体管输出电流检测器使检测电阻大大减小了，测量三极管与比较三极管组成温度全互补电路，抵消了温漂，为测量三极管建立了起始工作电压，使之直接工作在放大或放大-截止的开关状态，提高了效率和精度，降低了无功功耗，电路简单、制作容易，可广泛应用于电流的检查、显示、控制和保护等多种电路(包括一些集成电路)中，具有很好的实用价值和开发前景。
权利要求
1.一种用三极管和检测电阻做成的输出电流检测装置，其特征在于所说的装置中是用检测三极管的Vb°检(场效应管为VGS，下同)同比较管的Vbe比、检测电阻上的压降VR检相比较，或者与饱和导通工作状态的电流输出管的饱和压降Vces和检测电阻上的压降VR检相比较的方式，使检测三极管能直接检测出并放大检测电阻上的电流变化信号。
2.按照权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于所设比较管的e端(用二极管时极性相同)与检测电阻的输出(入)端相联，而将测量管并接在比较管b端和检测电阻的输出(入)端，并在两只管上加上基极偏流，使之予先导通兼做精度微调，在测量管集电极取出与输出电流成反比的电流变化信号的间接电压比较法。
3.按照权利要求1中所述的电流检测装置，其特征在于以饱和导通状态工作的电流输出管为比较管时，将检测管be端(需在基极加限流电阻兼精度调节)并接于电流输出管ce极和检测电阻上，而在其集电极获得放大的电流检测信号的直接电压比较接法。
4.按照权利要求1、2、3中所述的电流检测装置，其特征在于串连在被测电路中的检测电阻的输出(入)端是与比较管串连后与测量三极管并连的。
全文摘要
对晶体管输出电流的检测采用电压比较接法，即将检测三极管的V
文档编号G01R31/26GK1065534SQ9110198
公开日1992年10月21日 申请日期1991年3月29日 优先权日1991年3月29日
发明者马军兴 申请人:马军兴