CN103647249A - 一种欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种欠压保护电路，包括分压采样电路，分压采样电路的采样点通过第一稳压管（ZD11）连接第一开关管（Q11）的控制端，第一开关管（Q11）的输出端通过第二开关管（Q12）控制连接第三开关管（Q13），第三开关管（Q13）用于切断和连通直流工作电源。本发明的保护电路只使用开关管、稳压管和电阻电容，结构简单，成本低廉，易于小型化，完全硬件实现，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种欠压保护电路，用于对外部输入电压过低时对电源进行保护。
背景技术
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管的开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制器和MOSFET管构成。其中，PWM控制器用来控制MOSFET管的开通和关断，进而使开关电源有一个稳定的输出电压。目前所做的欠压保护电路实现方式为：在开关电源的输入电压的主供电回路中加入电压比较器来控制PWM控制器的工作状态。如果开关电源输入的采样电压低于欠压点的基准电压，则欠压保护电路将阻断供电电源与PWM控制器供电端的连接通路，PWM控制器将停止工作，从而开关电源不会有输出电压。在主供电电路为交流输入的情况下，交流电压经常波动比较大，致使比较电路输入电压很不稳定，这样就会导致比较电路的输出电压在高低电平之间来回切换，从而使开关电源频频开启和关闭，影响开关电源的寿命。同时由于采用运算放大器组成比较电路，因此成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种欠压保护电路，用以解决现有技术成本高的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种欠压保护电路，包括分压采样电路，分压采样电路通过第一稳压管（ZD11）连接第一开关管（Q11）的控制端，第一开关管（Q11）的输出端通过第二开关管（Q12）控制连接第三开关管（Q13），第三开关管（Q13）用于切断和连通直流工作电源。
所述分压采样电路为串联电阻分压采样电路。
第一开关管（Q11）的输出端连接第二开关管（Q12）的控制端，第二开关管（Q12）的输出端连接第三开关管（Q13）的控制端，所述分压采样电路的采样点通过一个限流电阻（R16）连接第三开关管（Q13）的控制端。
所述分压采样电路的电压输入端连接直流电压信号。
本发明的保护电路只使用开关管、稳压管和电阻电容，结构简单，成本低廉，易于小型化，完全硬件实现，安全可靠。稳压管ZD11提供欠压保护的基准电压，同时保护开关管Q11，防止开关管Q11因过电压击穿。
电压采样电路的输入为直流电压或者交流电源经过整流滤波后的输出，避免交流输入电压波动大，电路稳定性差寿命低的问题。
附图说明
图1是本发明的实施例电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
一种欠压保护电路，包括分压采样电路，待检测的电压信号进入分压采样电路，分压采样电路通过第一稳压管（ZD11）连接第一开关管（Q11）的控制端，第一开关管（Q11）的输出端通过第二开关管（Q12）控制连接第三开关管（Q13），第三开关管（Q13）用于切断和连通直流工作电源。
如图1，给出了本发明方案的一种具体实施的电路。
欠压保护电路包括：分压采样电路11，第一稳压管ZD11，第二稳压管ZD12，第三稳压管ZD13，第一开关管Q11，第二开关管Q12，第三开关管Q13，第一限流电阻R15，第二限流电阻R16，第三限流电阻R18，第一偏置电阻R14，第二偏置电阻R17，滤波电容C13。其中，分压取样电路11的输入端连接至第一电源VIN，分压取样电路的输出端通过第一稳压管ZD11连接至第一开关管Q11的控制端，分压取样电路11的输出端还通过第二限流电阻R16连接至第三开关管Q13的控制端；第一开关管Q11的第一端通过第二稳压管ZD12连接至第二开关管Q12的控制端，第一开关管Q11的第一端还通过第一限流电阻R15连接至第二电源VCC，第一开关管Q11的第二端接地，第一开关管Q11的控制端通过偏置电阻R14接地；第二开关管Q12的第一端连接至第三开关管Q13的控制端，第二开关管Q12的第二端接地，第二开关管Q12的控制端通过偏置电阻R17接地；第三开关管Q13的第一端连接至第二电源VCC，第三开关管Q13的第二端通过滤波电容C13接地，第三开关管Q13的控制端通过第三限流电阻R18连接至第二电源VCC，第三开关管Q13的控制端还通过第三稳压管ZD13接地。
作为其他实施方式，分压采样电路11不限于三个电阻串联连接，两个或多个电阻串联连接也属于本发明保护的范畴。开关管可以采用三极管或其他类型晶体管，三极管可以是NPN型开关管，也可以是N沟道MOS管，如图1中，三个开关管为NPN型三极管。
本实施例的工作原理如下：
给电源电路上电后，当第一电源VIN大于设定的欠压门槛电压时，分压采样电路的输出电压大于稳压二极管ZD11的最小输入电压，稳压二极管ZD11导通，从而经稳压二极管ZD11在偏置电阻R14上产生一个电压，三极管Q11基极有电流流过，三极管Q11饱和导通；由于三极管Q11导通把稳压二极管ZD12阴极端电位拉低到零伏，则稳压二极管ZD12截止，从而使三极管Q12截止；分压采样电路的输出端通过限流电阻R16给三极管Q13基极提供电流，三极管Q13饱和导通，从而使PWM控制器供电电源Vctrl为高电平；供电电源Vctrl向PWM控制器提供低压直流工作电源，PWM控制器输出脉冲宽度调制信号控制开关变压器正常工作，从而实现开关电源稳定输出。
当第一电源VIN小于设定的欠压门槛电压时，分压采样电路的输出电压小于稳压二极管ZD11的最小输入电压，稳压二极管ZD11截止，从而使三极管Q11的基极电位降低而截止；由于三极管Q11截止，第二电源VCC电压高于稳压二极管ZD12反向击穿电压而使稳压二极管ZD12导通，VCC通过稳压二极管ZD12在偏置电阻R17上产生一个电压，三极管Q12基极有电流流过，从而使三极管Q12饱和导通；由于三极管Q12导通把三极管Q13基极电位拉低到零伏，则使三极管Q13截止，从而使PWM控制器供电电源Vctrl为低电平，PWM控制器停止工作，实现欠压保护的目的。
以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种欠压保护电路，其特征在于，包括分压采样电路，分压采样电路通过第一稳压管（ZD11）连接第一开关管（Q11）的控制端，第一开关管（Q11）的输出端通过第二开关管（Q12）控制连接第三开关管（Q13），第三开关管（Q13）用于切断和连通直流工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种欠压保护电路，其特征在于，所述分压采样电路为串联电阻分压采样电路。
3.根据权利要求2所述的一种欠压保护电路，其特征在于，第一开关管（Q11）的输出端连接第二开关管（Q12）的控制端，第二开关管（Q12）的输出端连接第三开关管（Q13）的控制端，所述分压采样电路的采样点通过一个限流电阻（R16）连接第三开关管（Q13）的控制端。
4.根据权利要求1所述的一种欠压保护电路，其特征在于，所述分压采样电路的电压输入端连接直流电压信号。
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