CN101800412A - 一种电源保护电路及led装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电源领域，提供了一种电源保护电路及LED装置；电源保护电路包括采样比较模块以及依次连接的电源输入模块和开关控制模块；采样比较模块包括与门、第一运放单元、第二运放单元以及分压电阻R1和分压电阻R4；与门的第一输入端连接至第一运放单元的输出端，与门的第二输入端连接至第二运放单元的输出端，与门的输出端作为采样比较模块的输出端连接至开关控制模块的控制端。本发明提供的电源保护电路通过采样比较模块对输入的电压进行采样后，再将采样电压与设定的阈值电压进行比较，当采样电压超出了阈值电压范围，通过开关控制模块关断电源，从而保护电子产品负载不被损坏；该电源保护电路结构简单、响应速度快、工作稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于电源领域，尤其涉及一种电源保护电路及LED装置。
背景技术
目前很多电子产品需要外接电源，每一种电子产品对外接的电源电压范围都会有严格的要求，外接的电源不能超过电子产品电压使用范围。如果用户不清楚或没有严格按要求使用或外界电网电压突然变高，往往会对该电子产品造成损坏，甚至可能产生不可预知的危险。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电源保护电路，旨在解决现有技术中诸多误操作或者电压不稳导致电子产品被损坏的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种电源保护电路，包括：采样比较模块；以及依次连接的电源输入模块和开关控制模块；所述采样比较模块包括：与门、第一运放单元、第二运放单元、分压电阻R1和分压电阻R4；所述第一运放单元的反相输入端连接第一参考电压，所述第一运放单元的正相输入端与所述第二运放单元的反相输入端连接，所述第二运放单元的正相输入端连接第二参考电压；所述分压电阻R1的一端作为所述采样比较模块的输入端连接至所述电源输入模块的输出端，所述分压电阻R1的另一端连接至所述第一运放单元与所述第二运放单元的连接端；所述分压电阻R4的一端连接至所述第一运放单元与所述第二运放单元的连接端，所述分压电阻R4的另一端接地；所述与门的第一输入端连接至所述第一运放单元的输出端，所述与门的第二输入端连接至所述第二运放单元的输出端，所述与门的输出端作为所述采样比较模块的输出端连接至所述开关控制模块的控制端；当所述采样比较模块的输出端输出低电平时，所述开关控制模块关断电源。
更进一步地，所述采样比较模块还包括：用于产生第一参考电压的二极管D1和电阻R2；以及用于产生第二参考电压的二极管D2和电阻R3；所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极通过所述电阻R2连接至电源VCC，所述二极管D1的阴极还连接至所述第一运放单元的反相输入端；所述二极管D2的阳极接地，所述二极管D2的阴极通过所述电阻R3连接至电源VCC，所述二极管D2的阴极还连接至所述第二运放单元的正相输入端。
更进一步地，所述开关控制模块包括：第一开关管、第二开关管以及电阻R5；所述第一开关管的第一端作为所述开关控制模块的输入端连接至所述电源输入模块的输出端，所述第一开关管的第二端作为所述开关控制模块的输出端；所述第二开关管的第一端接地，所述第二开关管的第二端连接至所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的控制端控制所述第一开关管的第一端与第二端之间的导通；所述电阻R5的一端作为所述开关控制模块的控制端，所述电阻R5的另一端连接至所述第二开关管的控制端；所述第二开关管的控制端控制所述第二开关管的第一端与第二端之间的导通。
更进一步地，所述第一开关管为：MOS管Q2，所述MOS管Q2的栅极作为所述第一开关管的控制端，所述MOS管Q2的源极作为所述第一开关管的第一端，所述MOS管Q2的漏极作为所述第一开关管的第二端。
更进一步地，所述第二开关管为：三极管Q1，所述三极管Q1的基极作为所述第二开关管的控制端，所述三极管Q1的发射极作为所述第二开关管的第一端，所述三极管Q1的集电极作为所述第二开关管的第二端。
更进一步地，所述电源输入模块包括：整流单元以及滤波元件；所述整流单元的输入端连接至所述电源的输出端，所述整流单元的输出端连接至所述开关控制模块的输入端，所述整流单元的输出端还通过所述滤波元件接地。
本发明实施例的另一目的在于提供一种LED装置，其包括LED灯以及与所述LED灯连接的电源保护电路；所述电源保护电路为上述电源保护电路。
本发明实施例提供的电源保护电路通过采样比较模块对输入的电压进行采样后，再将采样电压与设定的阈值电压进行比较，当采样电压超出了阈值电压范围，通过开关控制模块关断电源，从而保护电子产品负载不被损坏；该电源保护电路结构简单、响应速度快、工作稳定可靠。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电源保护电路的模块结构原理图；
图2是本发明实施例提供的电源保护电路的具体电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的电源保护电路通过采样比较模块对输入的电压进行采样后，再将采样电压与设定的阈值电压进行比较，当采样电压超出了阈值电压范围，通过开关控制模块关断电源，从而保护电子产品负载不被损坏。
电源保护电路2可以应用于任何对工作电压范围有限制的电子产品中，当电子产品处于过压状态或者欠压状态时，自动切断电源，保护电子产品不被损坏。
图1示出了电源保护电路2应用于LED装置中的结构原理；LED装置包括LED灯3以及与LED灯3连接的电源保护电路2；电源保护电路2的输入端连接至外接的电源1的输出端；其中，电源保护电路2包括：电源输入模块21、开关控制模块22以及采样比较模块23；电源输入模块21的输入端连接至外接的电源1的输出端，电源输入模块21的输出端连接至开关控制模块22的输入端，开关控制模块22的输出端连接LED灯3；采样比较模块23的输入端连接至电源输入模块21的输出端，采样比较模块23的输出端连接至开关控制模块22的控制端；采样比较模块23对电源输入模块21输出的电压进行采样后，再将采样电压与设定的阈值电压进行比较，当采样电压超出了阈值电压范围，通过开关控制模块22关断电源，从而保护LED灯3不被损坏。
图2示出了本发明实施例提供的电源保护电路的具体电路，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。
电源输入模块21包括：整流单元以及滤波元件；其中整流单元的输入端连接至外部电源，即图1中外接的电源1，所述整流单元的输出端连接至开关控制模块23的输入端，所述整流单元的输出端还通过滤波元件接地。作为本发明的一个实施例，所述滤波元件可以采用电容C1。电源输入模块21为负载提供电源。由于电源输入模块21中有整流单元的存在，外部电源1既可以是交流电源，也可以是直流电源；且接入直流电源时可以不分正负极性。
开关控制模块22包括：第一开关管、第二开关管以及电阻R5；其中，第一开关管的第一端作为开关控制模块22的输入端连接至电源输入模块21的输出端，第一开关管的第二端作为开关控制模22块的输出端；第二开关管的第一端接地，第二开关管的第二端连接至第一开关管的控制端；第一开关管的控制端控制第一开关管的第一端与第二端之间的导通；电阻R5的一端作为开关控制模块22的控制端，电阻R5的另一端连接至第二开关管的控制端；第二开关管的控制端控制第二开关管的第一端与第二端之间的导通。
作为本发明的一个实施例，第一开关管和第二开关管可以为MOS管、三极管等任何起开关作用的元器件。在本发明实施例中，第一开关管为MOS管Q2，第二开关管为三极管Q1；MOS管Q2的栅极作为第一开关管的控制端，MOS管Q2的源极作为第一开关管的第一端连接至电源输入模块21的输出端，MOS管Q2的漏极作为第一开关管的第二端；三极管Q1的基极作为第二开关管的控制端，三极管Q1的发射极作为第二开关管的第一端，三极管Q1的集电极作为所述第二开关管的第二端。
采样比较模块23包括：与门U2、第一运放单元U1A、第二运放单元U1B以及分压电阻R1和分压电阻R4；其中第一运放单元U1A的反相输入端连接第一参考电压，第一运放单元U1A的正相输入端与第二运放单元U1B的反相输入端连接，第二运放单元U1B的正相输入端连接第二参考电压；分压电阻R1的一端作为采样比较模块23的输入端连接至开关控制模块22的输入端，分压电阻R1的另一端连接至第一运放单元U1A与第二运放单元U1B的连接端；分压电阻R4的一端连接至第一运放单元U1A与第二运放单元U1B的连接端，分压电阻R4的另一端接地；与门U2的第一输入端连接至第一运放单元U1A的输出端，与门U2的第二输入端连接至第二运放单元U1B的输出端，与门U2的输出端作为采样比较模块23的输出端连接至开关控制模块22的控制端。
在本发明实施例中，采样比较模块23还包括：用于产生第一参考电压的二极管D1和电阻R2；以及用于产生第二参考电压的二极管D2和电阻R3；二极管D1的阳极接地，二极管D1的阴极通过电阻R2连接至电源VCC，二极管D1的阴极还连接至第一运放单元U1A的反相输入端；二极管D2的阳极接地，二极管D2的阴极通过电阻R3连接至电源VCC，二极管D2的阴极还连接至第二运放单元U1B的正相输入端。
在本发明实施例中，采样比较模块23中采样电压Vsample取自电源输入模块21整流后的输出端电压，采样电压Vsample经分压电阻R1和分压电阻R2进行分压后进入由双运放(第一运放单元U1A和第二运放单元U1B)组成的带宽电压比较器中，第一参考电压的值应该大于第二参考电压的值，例如，第一参考电压为12V，第二参考电压为7V；那么当采样电压在7V至12V之间时，与门U2输出高电平；当采样电压低于7V或者高于12V时，与门U2输出低电平；从而实现了电压采样以及逻辑比较功能。在开关控制模块22中，当与门U2输出为高电平时，三极管Q1导通，使MOS管Q2的栅极为低电平，即MOS管Q2的栅源极之间的电压小于零，MOS管Q2导通，电子产品处于开机通电状态；当与门U2输出为低电平时，则三极管Q1和MOS管Q2均截止，电子产品的供电电源被切断，电子产品处于保护状态。
本发明实施例提供的电源保护电路通过采样比较模块对输入的电压进行采样后，再将采样电压与设定的阈值电压进行比较，当采样电压超出了阈值电压范围，通过开关控制模块关断电源，从而保护电子产品负载不被损坏；该电源保护电路结构简单、响应速度快、工作稳定可靠；适合为各种外接电源的电子产品做电源保护电路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电源保护电路，其特征在于，包括：采样比较模块；以及依次连接的电源输入模块和开关控制模块；
所述采样比较模块包括：与门、第一运放单元、第二运放单元、分压电阻R1和分压电阻R4；
所述第一运放单元的反相输入端连接第一参考电压，所述第一运放单元的正相输入端与所述第二运放单元的反相输入端连接，所述第二运放单元的正相输入端连接第二参考电压；
所述分压电阻R1的一端作为所述采样比较模块的输入端连接至所述电源输入模块的输出端，所述分压电阻R1的另一端连接至所述第一运放单元与所述第二运放单元的连接端；
所述分压电阻R4的一端连接至所述第一运放单元与所述第二运放单元的连接端，所述分压电阻R4的另一端接地；
所述与门的第一输入端连接至所述第一运放单元的输出端，所述与门的第二输入端连接至所述第二运放单元的输出端，所述与门的输出端作为所述采样比较模块的输出端连接至所述开关控制模块的控制端；当所述采样比较模块的输出端输出低电平时，所述开关控制模块关断电源。
2.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述采样比较模块还包括：用于产生第一参考电压的二极管D1和电阻R2；以及用于产生第二参考电压的二极管D2和电阻R3；
所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极通过所述电阻R2连接至电源VCC，所述二极管D1的阴极还连接至所述第一运放单元的反相输入端；
所述二极管D2的阳极接地，所述二极管D1的阴极通过所述电阻R3连接至电源VCC，所述二极管D2的阴极还连接至所述第二运放单元的正相输入端。
3.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括：
第一开关管、第二开关管以及电阻R5；
所述第一开关管的第一端作为所述开关控制模块的输入端，所述第一开关管的第二端作为所述开关控制模块的输出端；
所述第二开关管的第一端接地，所述第二开关管的第二端连接至所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的控制端控制所述第一开关管的第一端与第二端之间的导通；
所述电阻R5的一端作为所述开关控制模块的控制端，所述电阻R5的另一端连接至所述第二开关管的控制端；所述第二开关管的控制端控制所述第二开关管的第一端与第二端之间的导通。
4.如权利要求3所述的电源保护电路，其特征在于，所述第一开关管为：MOS管Q2，所述MOS管Q2的栅极作为所述第一开关管的控制端，所述MOS管Q2的源极作为所述第一开关管的第一端，所述MOS管Q2的漏极作为所述第一开关管的第二端。
5.如权利要求3所述的电源保护电路，其特征在于，所述第二开关管为：三极管Q1，所述三极管Q1的基极作为所述第二开关管的控制端，所述三极管Q1的发射极作为所述第二开关管的第一端，所述三极管Q1的集电极作为所述第二开关管的第二端。
6.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源输入模块包括：
整流单元以及滤波元件；
所述整流单元的输入端连接至所述电源的输出端，所述整流单元的输出端连接至所述开关控制模块的输入端，所述整流单元的输出端还通过所述滤波元件接地。
7.一种LED装置，其特征在于，包括LED灯以及与所述LED灯连接的电源保护电路；其特征在于，所述电源保护电路为权利要求1-6任一项所述的电源保护电路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100811 |