CN103457232A - 一种直流负载的短路保护电路及照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种直流负载的短路保护电路，其连接在电源与负载之间，所述短路保护电路包括：一保护开关，连接于所述电源和负载之间；一电压检测单元，连接于所述电源和负载之间，用于检测所述负载是否出现短路，并在检测到所述负载短路的情况下输出负载短路信号；一开关控制单元，连接于所述电压检测单元和所述保护开关之间，用于控制所述保护开关导通或者关断，所述开关控制单元在接收到所述负载短路信号的情况下控制所述保护开关关断。本发明还提出一种照明灯具。本发明能够快速有效地检测负载是否短路，并对电路的负载起保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种直流负载的短路保护电路，尤其涉及一种照明灯具的直流负载的短路保护电路。
背景技术
现有技术中，一般直流电源驱动的灯具中自身都没有判断负载是否存在短路的情况的装置。假若负载短路，检修人员需要较为复杂的排查才能确认，这就大大的延长了工人的检修时间，降低了工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提出一种一种照明灯具及其上直流负载的短路保护电路，能够快速有效地检测负载是否存在短路问题，并对电路起保护作用。
为解决上述技术问题，本发明提出一种直流负载的短路保护电路，其连接在电源与负载之间，所述短路保护电路包括：一保护开关，连接于所述电源和负载之间；一电压检测单元，连接于所述电源和负载之间，用于检测所述负载是否出现短路，并在检测到所述负载短路的情况下输出负载短路信号；一开关控制单元，连接于所述电压检测单元和所述保护开关之间，用于控制所述保护开关导通或者关断，所述开关控制单元在接收到所述负载短路信号的情况下控制所述保护开关关断。
优选地，电压检测单元包括一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻以及一测试电阻，第一电阻和第二电阻并联，第一电阻和第二电阻的一公共端均连接电源的正极，第一电阻和第二电阻的另一公共端均连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接测试电阻的一端，测试电阻的另一端接地。
优选地，电压检测单元还包括一并联于第三电阻两端的第三电容。
优选地，电压检测单元还包括一并联于第三电阻两端的稳压二极管。
优选地，电压检测单元还包括一并联于测试电阻两端的第二电容。
优选地，开关控制单元包括一NPN三极管和一分流电阻，分流电阻的一端连接第三电阻和测试电阻的公共端，NPN三极管的基极与分流电阻的另一端相连，NPN三极管的集电极与第一电阻、第二电阻和第三电阻的公共端连接，NPN三极管的发射极与电源的负极连接。
优选地，保护开关为一MOS管，MOS管的栅极连接NPN三极管的集电极，MOS管的源极连接电源的负极，MOS管的漏极接地。
优选地，短路保护电路还包括一放电单元，放电单元包括一个二极管和一分流电阻，二极管的阳极与NPN三极管的基极连接，二极管的阴极串接分流电阻后接地。
优选地，负载的一端与电源的正极连接，负载的另一端接地，短路保护电路还包括一第三电容，第三电容与负载并联。
本发明还提出一种照明灯具，包括电源、负载以及连接在电源和负载之间的直流负载的短路保护电路，直流负载的短路保护电路为上述的直流负载的短路保护电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明不仅能够保护电路的负载，而且，可以快速有效地检测负载是否存在短路的问题。
附图说明
图1为本发明直流负载的短路保护电路的原理示意图。
图2为本发明直流负载的短路保护电路的电路原理图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1，本发明一种直流负载的短路保护电路，其连接在电源1与负载3之间，短路保护电路包括：一保护开关2，连接于电源1和负载3之间；一电压检测单元4，用于检测负载是否出现短路，并在检测到所述负载短路的情况下输出负载短路信号，电压检测单元4连接于电源1和负载3之间；一开关控制单元5，用于控制保护开关2导通或者关断，在接收到电压检测单元4传输过来的负载短路信号时，则控制保护开关2关断，开关控制单元5连接于电压检测单元4和保护开关2之间。
下面结合图2详细说明该直流负载的短路保护电路的具体电路结构图。
请参阅图2，保护开关2为一MOS管Q2。MOS管Q2的栅极连接NPN三极管Q1的集电极，MOS管Q2的源极连接电源的负极，MOS管Q2的漏极接地。
电压检测单元4包括：一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一稳压二极管Z1、一第一电容C1、一测试电阻RT1以及一第二电容C2。第一电阻R1和第二电阻R2并联，并联后的一个公共端连接电源正极，另一公共端连接第三电阻R3的一端。第三电阻R3的另一端与测试电阻RT1串联后接地。第一电容C1与第三电阻R3并联。稳压二极管Z1与第三电阻R3并联，且稳压二极管Z1的阴极连接第一、第二、第三电阻R1、R2、R3的公共端，稳压管Z1的阳极连接第三电阻R3与测试电阻RT1的公共端。第二电容C2与测试电阻RT1并联。
开关控制单元5包括一NPN三级管Q1和一分流电阻R4。分流电阻R4的一端连接第三电阻R3和测试电阻RT1的公共端，分流电阻R4的另一端与NPN三极管Q1的基极相连。NPN三极管Q1的集电极与第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的公共端连接，NPN三极管Q1的发射极与电源的负极连接。
短路保护电路还包括一放电单元6。放电单元6包括一个二极管D1和一分流电阻R5，二极管D1的阳极与NPN三极管Q1的基极连接，二极管D1的阴极串接分流电阻R5后接地。
负载2的一端与电源1的正极连接，负载2的另一端接地，短路保护电路还包括一第三电容C3，第三电容C3与负载2并联。
下面结合图2来详细描述该直流负载的短路保护电路的工作原理：
电路上电，若负载2未短路时，通电的瞬间，由于第一电容C1的存在，电压检测单元4中C点的输出电压不能一下子达到第一阀值电压。当第一电容C1充电至稳压二极管Z1的稳压值时，电压检测单元4中C点的输出电压达到第一阀值电压，此时MOS管Q2导通，负载2正常工作。同时，测试电阻RT1正常工作，第二电容C2保护测试电阻RT1在通电的瞬间不被电流烧坏，并且在电路导通的情况下，存储电能。
若第三电容C3或者负载2短路，测试电阻RT1上产生的压降增大，控制单元5的NPN三级管Q1的基极电压随之升高。当电压检测单元21中D点的输出电压升高至第二阀值电压的时候，NPN三极管Q1导通，从而拉低MOS管Q2的栅极电位，致使MOS管Q2关断，负载2失电，起到保护负载的作用。同时，测试电阻RT1会在极短的时间内烧毁，从而一方面起到保护电压检测单元4的作用，另一方面也为负载短路提供判断依据。
电源关闭后，第二电容C2、分流电阻R4以及放电单元6构成放电回路，使存储在第二电容C2的电能被释放掉。
值得一提的是，本直流负载的短路保护电路在具体实施时，第一阀值电压和第二阀值电压可根据MOS管Q2和NPN三级管Q1的导通电压而设定，这里不做限制。
此外，为确保测试电阻RT1在负载短路时能及时作出响应，测试电阻RT1应选择电阻值较小的电阻，使得短路瞬间电流过大时，容易被烧断，起到保护电路的作用。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围。凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种直流负载的短路保护电路，其连接在电源与负载之间，其特征在于，所述短路保护电路包括：
一保护开关，连接于所述电源和负载之间；
一电压检测单元，连接于所述电源和负载之间，用于检测所述负载是否出现短路，并在检测到所述负载短路的情况下输出负载短路信号；
一开关控制单元，连接于所述电压检测单元和所述保护开关之间，用于控制所述保护开关导通或者关断，所述开关控制单元在接收到所述负载短路信号的情况下控制所述保护开关关断。
2.如权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述电压检测单元包括一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻以及一测试电阻，所述第一电阻和所述第二电阻并联，所述第一电阻和所述第二电阻的一公共端连接所述电源的正极，所述第一电阻和所述第二电阻的另一公共端均连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述测试电阻的一端，所述测试电阻的另一端接地。
3.如权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述电压检测单元还包括一并联于所述第三电阻两端的第三电容。
4.如权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述电压检测单元还包括一并联于所述第三电阻两端的稳压二极管。
5.如权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述电压检测单元还包括一并联于所述测试电阻两端的第二电容。
6.如权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括一NPN三极管和一分流电阻，所述分流电阻的一端连接所述第三电阻和测试电阻的公共端，所述NPN三极管的基极与所述分流电阻的另一端相连，所述NPN三极管的集电极与所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的公共端连接，所述NPN三极管的发射极与所述电源的负极连接。
7.如权利要求6所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护开关为一MOS管，所述MOS管的栅极连接所述NPN三极管的集电极，所述MOS管的源极连接所述电源的负极，所述MOS管的漏极接地。
8.如权利要求6所述的短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路还包括一放电单元，所述放电单元包括一个二极管和一分流电阻，所述二极管的阳极与所述NPN三极管的基极连接，所述二极管的阴极串接所述分流电阻后接地。
9.如权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述负载的一端与所述电源的正极连接，所述负载的另一端接地，所述短路保护电路还包括一第三电容，所述第三电容与所述负载并联。
10.一种照明灯具，包括电源、负载以及连接在所述电源和所述负载之间的直流负载的短路保护电路，其特征在于，所述直流负载的短路保护电路为权利要求1至9中任意一项所述的直流负载的短路保护电路。
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