CN103904631A - 一种保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种保护电路，包括：整流单元，用于对输入的交流电压进行整流处理，输出直流电压；滤波单元，用于对所述整流模块输出的直流电压进行滤波处理；第一保护单元，包括第一电阻，第一电容、NMOS管及第二电阻，所述第一电阻及第一电容串联后连接在所述滤波单元的两个输出端之间，所述NMOS管的栅极接所述第一电阻及第一电容的公共节点，源极接所述第一电容与滤波单元的公共节点，漏极接地，所述第二电阻连接在所述第一电阻及第一电容的公共节点与所述NMOS管的漏极之间。采用本发明，可吸收开关开启瞬间的浪涌电流，保护驱动安全，提高灯具工作的稳定性和可靠性，降低灯具维修的成本。

Description

一种保护电路

技术领域

本发明涉及照明灯具领域，尤其涉及一种保护电路。

背景技术

在日常生活中，照明灯具随处可见，其正逐渐成为人们日常生活的必需品，为人们的生活带来了极大的便利。如果在夜晚，照明灯具出现故障，将对人们的生活工作带来不便，甚至造成重大的损失。因此，确保照明灯具工作的稳定性和可靠性十分重要。

目前，照明灯具的驱动损坏是照明灯具出现故障的一种典型情况，驱动损坏将导致照明灯具无法正常工作。而驱动损坏的原因一般是因为驱动在电源开关开启瞬间，受到浪涌冲击，从未损坏，因此，如何避免浪涌冲击成了保护驱动必须解决的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种保护电路。可吸收开关开启瞬间的浪涌电流，保护驱动安全，提高灯具工作的稳定性和可靠性，降低灯具维修的成本。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种保护电路，包括：

其中，整流单元，用于对输入的交流电压进行整流处理，输出直流电压；

滤波单元，用于对所述整流模块输出的直流电压进行滤波处理； 

第一保护单元，包括第一电阻，第一电容、NMOS管及第二电阻，所述第一电阻及第一电容串联后连接在所述滤波单元的两个输出端之间，所述NMOS管的栅极接所述第一电阻及第一电容的公共节点，源极接所述第一电容与滤波单元的公共节点，漏极接地，所述第二电阻连接在所述第一电阻及第一电容的公共节点与所述NMOS管的漏极之间。

其中，所述第一保护单元还包括：

稳压管，所述稳压管与所述第二电阻并联，正极接所述第一电容与所述滤波单元的公共节点。 

其中，所述第一保护单元还包括：

可调电阻，所述可调电阻一端接所述NMOS管源极与第二电阻的公共节点，另一端接所述NMOS管的漏极。 

其中，所述保护电路还包括第二保护单元，所述第二保护单元包括开关管，所述开关管集电极连接在所述第一电阻及第一电容的公共节点与所述NMOS管的栅极之间，发射极连接在所述可调电阻及NMOS管源极的公共节点与所述第二电阻与滤波单元的公共节点之间。

其中，所述第二保护单元还包括：第三电阻，所述第三电阻一端接所述开关管的基极，另一端通过所述NMOS管的源极接所述可调电阻的一端；

第四电阻，所述第四电阻一端接所述第三电阻与开关管基极的公共节点，另一端接所述可调电阻的另一端。

其中，所述整流模块为四个二极管组成的整流桥堆，所述整流桥堆的第一输入端及第二输入端分别接交流电压的正负极，所述整流桥堆的第一输出端及第二输出端接所述滤波单元。

其中，所述滤波单元包括第二电容、第一电感及第二电感，所述第二电容并联在所述整流桥堆的第一输出端及第二输出端之间，所述第二电容的正极接所述整流桥堆的第一输出端，所述第一电感的一端接所述第二电容的正极，另一端通过所述第一电阻接所述第一电容，所述第二电感一端接所述第二电容的负极，另一端接所述第二电阻与所述NMOS管源极的公共节点。

其中，所述第一保护单元还包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端接所述第一电感与所述第一电阻的公共节点，另一端接所述第二电阻与所述第一电容的公共节点。

其中，所述保护电路还包括：

第三电容，所述第三电容的正极接所述保护电路的电压输出端，负极接地。

其中，所述开关管为NPN型三极管。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在第一保护单元中，利用电容充电的延时性及充电过程中电容两端的电压变化实现延时控制电压输出端的通断；在电路中设置闭合回路，通过电阻消除开关开启瞬间时产生的浪涌冲击电压后，控制电路导通，输出正常的电压，从而确保了灯具使用时的稳定性和可靠性，避免了浪涌冲击电压对灯具造成的损坏，降低了灯具的维修成本；加入第二保护单元，在电压输出端短路时控制电压输出端断路，由此实现了对后级短路的保护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明保护电路的第一实施例的组成示意图；

图2是本发明保护电路的第二实施例的组成示意图；

图3是本发明保护电路的第三实施例的组成示意图；

图4是本发明保护电路的第四实施例的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，为本发明保护电路的第一实施例的组成示意图，在本实施例中，所述保护电路包括：整流电源1、滤波单元2及第一保护单元3。

所述整流单元1用于对输入的交流电压进行整流处理，输出直流电压。

具体地，可以采用半波整流，全波整流，也可以采用桥式整流实现将流电转变为直流电。

所述滤波单元2用于对所述整流模块输出的直流电压进行滤波处理。从而抑制和防止干扰。

所述第一保护单元3包括第一电阻31，第一电容32、NMOS管33及第二电阻34，所述第一电阻31及第一电容32串联后连接在所述滤波单元2的两个输出端之间，所述NMOS管33的栅极接所述第一电阻31及第一电容32的公共节点，源极接所述第一电容32与滤波单元2的公共节点，漏极接地，所述第二电阻34连接在所述第一电阻31及第一电容32的公共节点与所述NMOS管33的漏极之间。

当电路的开关开启瞬间，电路通过所述第一电阻31的分压限流为所述第一电容32充电，充电开始时，所述第一电容32两端的电压较低，无法驱动所述NMOS管33的源极和漏极导通，此时，所述NMOS管33处于截止状态，无输出电压产生，所述NMOS管33的栅极、漏极与所述第二电阻34形成回路，因开关开启瞬间产生的浪涌冲击电压降落在所述第二电阻34上，从而消除了开关开启瞬间的浪涌冲击对灯具驱动的影响。随着时间的推移，所述第一电容32不断充电导致其两端的电压不断升高，当其两端的电压升高的某一临界值时，所述NMOS管33将导通，整个电路开始正常工作，输出合适的输出电压，此时，已不存在浪涌冲击电压，因而不会对灯具的驱动造成影响，从而提高了灯具使用的稳定性和可靠性，降低了灯具维修的成本。

请参照图2，为本发明保护电路的第二实施例的组成示意图，在本实施例中，所述保护电路包括：

整流单元1、滤波单元2、第一保护单元3，所述第一保护单元3还包括：

稳压管35，所述稳压管35与所述第二电阻34并联，正极接所述第一电容31与所述滤波单元2的公共节点。

 稳压管35的存在，可以防止较大的浪涌冲击电压导致所述NMOS管33的栅极电压过高从而对所述NMOS管33造成不利影响。

可调电阻36，所述可调电阻36一端接所述NMOS管33源极与第二电阻34的公共节点，另一端接所述NMOS管33的漏极。 

加入可调电阻36，与所述NMOS管的漏极、源极及第二电阻34构成回路，可以根据浪涌冲击电压的实际大小进行适应的调节，提高了保护电路的适用性。

请参照图3，为本发明保护电路的第三实施例的组成图，在本实施例中，所述保护电路包括：整流单元1、滤波单元2、第一保护单元3（图未示）及第二保护单元4（图未示），所述第二保护单元4包括开关管41，所述开关管41的集电极连接在所述第一电阻31及第一电容32的公共节点与所述NMOS管33的栅极之间，发射极连接在所述可调电阻36及NMOS管33源极的公共节点与所述第二电阻34与滤波单元2的公共节点之间。

所述第二保护单元4还包括：第三电阻42，所述第三电阻42一端接所述开关管41的基极，另一端通过所述NMOS管33的源极接所述可调电阻36的一端；

第四电阻43，所述第四电阻43一端接所述第三电阻42与开关管41基极的公共节点，另一端接所述可调电阻36的另一端。

所述第三电阻42及第四电阻43均起到分压保护的作用。

当电压输出短路时，若此时开启电路开关，通过所述第一电阻32、第二电阻34、可调电阻36、第三电阻42、第四电阻43形成回路，由于电压输出短路时的电流增大，使得所述可调电阻36两端的电压升高，此电压即为所述开关管41的基极电压，当基极电压升高的某一临界值时，所述开关管41导通，从而使得所述NMOS管33的栅极电压拉低，所述NMOS管33随之截止，所述可调电阻36在很短时间内烧毁，使得电压输出端无电压输出，从而起到了保护后级短路的作用。

请参照图4，为本发明保护电路的第四实施例的电路结构图，在本实施例中，所述保护电路包括：

整流单元，用于对输入的交流电压进行整流处理，输出直流电压；

滤波单元，用于对所述整流模块输出的直流电压进行滤波处理； 

第一保护单元，包括第一电阻R1，第一电容C1、NMOS管Q1及第二电阻R2，所述第一电阻R1及第一电容C1串联后连接在所述滤波单元的两个输出端之间，所述NMOS管Q1的栅极接所述第一电阻R1及第一电容C1的公共节点，源极接所述第一电容C1与滤波单元的公共节点，漏极接地，所述第二电阻R2连接在所述第一电阻R1及第一电容C1的公共节点与所述NMOS管Q1的漏极之间。

所述第一保护单元还包括：

稳压管D1，所述稳压管D1与所述第二电阻R2并联，正极接所述第一电容C1与所述滤波单元的公共节点。 

所述第一保护单元还包括：

可调电阻RT1，所述可调电阻RT1一端接所述NMOS管Q1源极与第二电阻R2的公共节点，另一端接所述NMOS管Q1的漏极。 

所述保护电路还包括第二保护单元，所述第二保护单元包括开关管Q2，所述开关管Q2的集电极连接在所述第一电阻R1及第一电容C1的公共节点与所述NMOS管Q1的栅极之间，发射极连接在所述可调电阻RT1及NMOS管Q1源极的公共节点与所述第二电阻R2与滤波单元的公共节点之间。

优选地，所述开关管Q2为NPN型三极管。

所述第二保护单元还包括：第三电阻R3，所述第三电阻R3一端接所述开关管Q2的基极，另一端通过所述NMOS管Q1的源极接所述可调电阻RT1的一端；

第四电阻R4，所述第四电阻R4一端接所述第三电阻R3与开关管Q2基极的公共节点，另一端接所述可调电阻RT1的另一端。

优选地，所述整流单元为四个二极管组成的整流桥堆BD，所述整流桥堆BD的第一输入端及第二输入端分别接交流电压的正负极，所述整流桥堆BD的第一输出端及第二输出端接所述滤波单元。

优选地，所述滤波单元包括第二电容C2、第一电感L1及第二电感L2，所述第二电容C2并联在所述整流桥堆的第一输出端及第二输出端之间，所述第二电容C2的正极接所述整流桥堆BD的第一输出端，所述第一电感L1的一端接所述第二电容C2的正极，另一端通过所述第一电阻R1接所述第一电容C1，所述第二电感L2一端接所述第二电容C2的负极，另一端接所述第二电阻R2与所述NMOS管Q1源极的公共节点。

优选地，所述第一保护单元还包括：

第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端接所述第一电感L1与所述第一电阻R1的公共节点，另一端接所述第二电阻R2与所述第一电容C1的公共节点。

优选地，所述保护电路还包括：

第三电容C3，所述第三电容C3的正极接所述保护电路的电压输出端，负极接地。

当电路的开关开启瞬间，电路通过所述第一电阻R1、第五电阻R5的分压限流为所述第一电容C1充电，充电开始时，所述第一电容C1两端的电压较低，无法驱动所述NMOS管Q1的源极和漏极导通，此时，所述NMOS管Q1处于截止状态，无输出电压产生，所述NMOS管Q1的栅极、漏极与所述可调电阻RT1、第二电阻R2形成回路，因开关开启瞬间产生的浪涌冲击电压降落在所述可调电阻RT1、第二电阻R2上，从而消除了开关开启瞬间的浪涌冲击对灯具驱动的影响。随着时间的推移，所述第一电容C1不断充电导致其两端的电压不断升高，当其两端的电压升高的某一临界值时，所述NMOS管Q1将导通，整个电路开始正常工作，输出合适的输出电压，此时，已不存在浪涌冲击电压，因而不会对灯具的驱动造成影响，从而提高了灯具使用的稳定性和可靠性，降低了灯具维修的成本。

当电压输出短路时，若此时开启电路开关，通过所述第一电阻R1、第四电阻R4、可调电阻RT1、第三电阻R3、第二电阻R2、第五电阻R5形成回路，由于电压输出短路时的电流增大，使得所述可调电阻RT1两端的电压升高，此电压即为所述开关管Q2的基极电压，当基极电压升高的某一临界值时，所述开关管Q2导通，从而使得所述NMOS管Q1的栅极电压拉低，所述NMOS管Q1随之截止，所述可调电阻RT1在很短时间内烧毁，使得电压输出端无电压输出，从而起到了保护后级短路的作用。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

在第一保护单元中，利用电容充电的延时性及充电过程中电容两端的电压变化实现延时控制电压输出端的通断；在电路中设置闭合回路，通过电阻消除开关开启瞬间时产生的浪涌冲击电压后，控制电路导通，输出正常的电压，从而确保了灯具使用时的稳定性和可靠性，避免了浪涌冲击电压对灯具造成的损坏，降低了灯具的维修成本；加入第二保护单元，在电压输出端短路时控制电压输出端断路，由此实现了对后级短路的保护作用。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，简称ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，简称RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：

整流单元，用于对输入的交流电压进行整流处理，输出直流电压；

滤波单元，用于对所述整流模块输出的直流电压进行滤波处理； 

第一保护单元，包括第一电阻，第一电容、NMOS管及第二电阻，所述第一电阻及第一电容串联后连接在所述滤波单元的两个输出端之间，所述NMOS管的栅极接所述第一电阻及第一电容的公共节点，源极接所述第一电容与滤波单元的公共节点，漏极接地，所述第二电阻连接在所述第一电阻及第一电容的公共节点与所述NMOS管的漏极之间。

2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一保护单元还包括：

稳压管，所述稳压管与所述第二电阻并联，正极接所述第一电容与所述滤波单元的公共节点。

3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一保护单元还包括：

可调电阻，所述可调电阻一端接所述NMOS管源极与第二电阻的公共节点，另一端接所述NMOS管的漏极。

4.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括第二保护单元，所述第二保护单元包括开关管，所述开关管的集电极连接在所述第一电阻及第一电容的公共节点与所述NMOS管的栅极之间，发射极连接在所述可调电阻及NMOS管源极的公共节点与所述第二电阻与滤波单元的公共节点之间。

5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第二保护单元还包括：第三电阻，所述第三电阻一端接所述开关管的基极，另一端通过所述NMOS管的源极接所述可调电阻的一端；

第四电阻，所述第四电阻一端接所述第三电阻与开关管基极的公共节点，另一端接所述可调电阻的另一端。

6.如权利要求所述5的保护电路，其特征在于，所述整流单元为四个二极管组成的整流桥堆，所述整流桥堆的第一输入端及第二输入端分别接交流电压的正负极，所述整流桥堆的第一输出端及第二输出端接所述滤波单元。

7.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述滤波单元包括第二电容、第一电感及第二电感，所述第二电容并联在所述整流桥堆的第一输出端及第二输出端之间，所述第二电容的正极接所述整流桥堆的第一输出端，所述第一电感的一端接所述第二电容的正极，另一端通过所述第一电阻接所述第一电容，所述第二电感一端接所述第二电容的负极，另一端接所述第二电阻与所述NMOS管源极的公共节点。

8.如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述第一保护单元还包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端接所述第一电感与所述第一电阻的公共节点，另一端接所述第二电阻与所述第一电容的公共节点。

9.如权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第三电容，所述第三电容的正极接所述保护电路的电压输出端，负极接地。

10.如权利要求9所述的保护电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管。

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