CN101752827B - 一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路，该电路包括过压取样模块、欠压取样模块、信号生成模块和信号迟滞模块，其中，过压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成过压信号；欠压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成欠压信号；信号生成模块，用于将所述过压信号或欠压信号生成保护信号；信号迟滞模块，用于延时处理所述保护信号并输出处理后的保护信号。实施本发明的技术方案，可同时实现欠压迟滞保护和过压迟滞保护，而且结构简单。

Description

一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路
技术领域
本发明涉及一种用电设备输入电压的保护电路，更具体地说，涉及一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路。
背景技术
目前，在用电设备，尤其是DC/DC BUCK和BOOST大电流LED驱动电源中一般都会对输入电压采取欠压保护，图1是现有技术中的一种输入电压的欠压迟滞保护电路，如图1所示，欠压迟滞保护电路是用集成运算放大器U7（LM358、LM2903、LM2904等）、TL431U8和相关电阻电容组成一个迟滞比较电路，集成运算放大器U7的反向输入端连接采样的输入电压，集成运算放大器U7的正向输入端连接一个基准源U8，以产生一基准电压，将所采样的输入电压与集成运算放大器U7的基准电压比较，并在集成运算放大器U7的输出端输出一个有效电平（可以高或低电平），即点CTRL的电压，以控制其它电路。但当用电设备采用上述电路时，只能实现欠压保护，而当输入电压过高时，就不能起到保护作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种过压欠压保护电路，该电路成本低、占用空间少，且精度高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路，包括过压取样模块、欠压取样模块、信号生成模块和信号迟滞模块，其中，
过压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成过压信号；
欠压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成欠压信号；
信号生成模块，用于将所述过压信号或欠压信号生成保护信号；
信号迟滞模块，用于延时处理所述保护信号并输出处理后的保护信号；
所述信号生成模块为第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述过压取样模块，其发射极接地，其集电极接所述欠压取样模块；
所述过压取样模块包括第一电阻、第二电阻、稳压二极管、第六电阻、第七电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联在输入电压和地之间，所述第一电阻和第二电阻的交汇点接所述稳压二极管的负极，所述第六电阻和所述第七电阻串联在所述稳压二极管的正极和地之间，所述第六电阻和第七电阻的交汇点接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极接所述保护信号迟滞模块；
所述欠压取样模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述第三电阻、第四电阻、第五电阻依次串联在所述输入电压和地之间，所述第三电阻和所述第四电阻的交汇点接所述第一三极管的集电极；
所述信号迟滞模块包括第二三极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和基准源，所述第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻依次串联在低压电源和地之间，所述第十电阻和所述第十一电阻的交汇点接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极接所述第四电阻和所述第五电阻的交汇点，基准源的阳极接地，基准源的阴极接所述第八电阻、第九电阻的交汇点，基准源的参考端接所述第一三极管的集电极。
在本发明所述的输入电压的过压欠压迟滞保护电路中，所述基准源为型号为TL431的集成芯片。
实施本发明的输入电压的过压欠压迟滞保护电路，可同时实现欠压迟滞保护和过压迟滞保护，而且结构简单。
另外，由于本发明的过压欠压迟滞保护电路中，不含有集成运算放大器，因此，成本较低（集成运算放大器的价格约1元），且占用的空间较少。
再者，在用电设备的输入电压改变时，只需相应的调整过压采样模块和欠压采样模块的电阻，因此也有利于调试。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术输入电压的欠压迟滞保护电路的电路图；
图2是本发明输入电压的过压欠压迟滞保护电路实施例一的逻辑结构图；
图3是本发明输入电压的过压欠压迟滞保护电路的电路实施例一原理图。
具体实施方式
如图2所示，在本发明的输入电压的过压欠压迟滞保护电路实施例一的逻辑结构图中，该电路包括过压取样模块100、欠压取样模块200、信号生成模块300和信号迟滞模块400，其中，
过压取样模块100，用于取样输入电压，并判断是否生成过压信号；
欠压取样模块200，用于取样输入电压，并判断是否生成欠压信号；
信号生成模块300，用于将所述过压信号或欠压信号生成保护信号；
信号迟滞模块400，用于延时处理所述保护信号并输出处理后的保护信号。
在图3示出的输入电压的过压欠压迟滞保护电路的电路实施例一原理图中，过压取样模块100包括第一电阻R1、第二电阻R2、稳压二极管ZD1、第六电阻R6、第七电阻R7；欠压取样模块200包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5；信号生成模块300包括第一三极管Q1；信号迟滞模块400包括第二三极管Q2、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和基准源U1，基准源U1为型号为TL431的集成芯片。其中，第一电阻R1和所述第二电阻R2串联在输入电压接入端VIN和地之间，第一电阻R1和第二电阻R2的交汇点接稳压二极管ZD1的负极，第六电阻R6和第七电阻R7串联在稳压二极管ZD1的正极和地之间，第六电阻R6和第七电阻R7的交汇点接第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接第一三极管Q1的基极，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5依次串联在输入电压接入端VIN和地之间，第三电阻R3和第四电阻R4的交汇点接第一三极管Q1的集电极，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11依次串联在低压电源VCC接入端和地之间，第十电阻R10和第十一电阻R11的交汇点接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极接第四电阻R4和第五电阻R5的交汇点，基准源U1的阳极接地，基准源U1的阴极接所述第八电阻R8、第九电阻R9的交汇点，基准源U1的参考端接第一三极管Q1的集电极。
以下结合图3说明输入电压的过压欠压迟滞保护电路的工作原理，假设Von是欠压保护开通电压，Voff是欠压保护关断电压，Vover是过压保护开通电压，且满足Voff<Von<Vover。另外，控制端CTL处是高电平时代表设备需要保护。
1.欠压保护
当输入电压VIN从0逐渐上升时，VIN<Von，基准源U1的参考端电压Vref小于基准源U1的导通电压2.5V，基准源U1不导通，控制端CTL处是高电平，，第二三极管Q2导通，基准源的参考电压满足：2.5V﹥Vref=VIN×R4/（R3＋R4），此时设备受保护。
当输入电压VIN上升到欠压保护开通电压Von时，此时，2.5V=Von×R4/（R3＋R4），TL431导通，控制端CTL输出低电平，第二三极管Q2关断，基准源的参考电压满足：2.5V﹤Vref=VIN×（R4＋R5）/（R3＋R4＋R5），设备取消保护。
当输入电压VIN从正常电压下降到欠压保护关断电压Voff时，2.5V=Vref=VIN×（R4＋R5）/（R3＋R4＋R5），基准源U1关断，控制端CTL输出高电平，第二三极管Q2导通，基准源的参考电压满足：2.5V﹥Vref=VIN×R4/（R3＋R4），设备受保护。
2.过压保护
当输入电压VIN满足Von＜VIN﹤Vover时，输入电压VIN经第一电阻R1、第六电阻R6、第七电阻R7分压后使R7两端电压小于0.7V，第一三极管Q1不导通，基准源的参考电压满足：2.5V<Vref=VIN×（R4＋R5）/（R3＋R4＋R5），控制端CTL端输出低电平，设备不受保护。
当输入电压VIN满足VIN≥Vover，输入电压VIN经第一电阻R1、第六电阻R6、第七电阻R7分压后使R7两端电压大于0.7V，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1将基准源U1的参考端电压拉低，基准源U1不导通，控制端CTL输出高电平，设备受保护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种输入电压的过压欠压迟滞保护电路，其特征在于，包括过压取样模块、欠压取样模块、信号生成模块和信号迟滞模块，其中，
过压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成过压信号；
欠压取样模块，用于取样输入电压，并判断是否生成欠压信号；
信号生成模块，用于将所述过压信号或欠压信号生成保护信号；
信号迟滞模块，用于延时处理所述保护信号并输出处理后的保护信号；
所述信号生成模块为第一三极管（Q1），所述第一三极管（Q1）的基极连接所述过压取样模块，其发射极接地，其集电极接所述欠压取样模块；
所述过压取样模块包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、稳压二极管（ZD1）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7），所述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）串联在输入电压和地之间，所述第一电阻（R1）和第二电阻（R2）的交汇点接所述稳压二极管（ZD1）的负极，所述第六电阻（R6）和所述第七电阻（R7）串联在所述稳压二极管（ZD1）的正极和地之间，所述第六电阻（R6）和第七电阻（R7）的交汇点接所述第一三极管（Q1）的基极，所述第一三极管（Q1）的集电极接所述保护信号迟滞模块；
所述欠压取样模块包括第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5），所述第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）依次串联在所述输入电压和地之间，所述第三电阻（R3）和所述第四电阻（R4）的交汇点接所述第一三极管（Q1）的集电极；
所述信号迟滞模块包括第二三极管（Q2）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）和基准源（U1），所述第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）依次串联在低压电源和地之间，所述第十电阻（R10）和所述第十一电阻（R11）的交汇点接第二三极管（Q2）的基极，第二三极管（Q2）的发射极接地，第二三极管（Q2）的集电极接所述第四电阻（R4）和所述第五电阻（R5）的交汇点，基准源（U1）的阳极接地，基准源（U1）的阴极接所述第八电阻（R8）、第九电阻（R9）的交汇点，基准源（U1）的参考端接所述第一三极管（Q1）的集电极。
2.根据权利要求1所述的输入电压的过压欠压迟滞保护电路，其特征在于，所述基准源（U1）为型号为TL431的集成芯片。
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