CN104078923A - 过欠压保护电路及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明驱动技术，提供了一种过欠压保护电路与电源以及负载连接，包括常压控制模块和过压控制模块，常压控制模块包括连接在负载供电回路一侧的可控常开开关，当所述电源的电压低于或达到所述负载的额定电压时相应地分别使所述负载供电回路断开或导通的常压控制模块；过压控制模块包括连接在所述负载供电回路另一侧的可控常闭开关，当所述电源的电压高于所述负载的额定电压时控制所述负载供电回路断开的过压控制模块。通过设置常压控制模块、过压控制模块通过控制其可控常开开关和可控常闭开关的在电源的电压欠压、过压时使得负载供电回路能及时断开，实现了负载在供电电压欠压或欠压时及时断开供电回路，使得负载得到很好的保护。

Description

过欠压保护电路及照明装置

技术领域

本发明属于照明驱动技术领域，尤其涉及一种过欠压保护电路及照明装置。

背景技术

目前，电路应用中常常会存在因接线失误将比负载在额定电压大或小的电压接到用电电路上，或电网不稳定造成电源过电压或欠电压，烧毁用电电路上的下端负载设备的情况。而传统的过压欠压保护机制存在反应迟钝甚至失灵且不具备相应指示，不能对设备进行很好地保护。为保证照明设备的性能和寿命，对照明设备进行过压及欠压的保护显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种过欠压保护电路，旨在解决传统的过压欠压保护机制存在反应迟钝甚至失灵且不具备相应指示，不能对设备进行很好的保护的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种过欠压保护电路，与电源以及负载连接，所述过欠压保护电路包括：

常压控制模块，输入端与所述电源的第一端连接，所述常压控制模块包括连接在负载供电回路一侧的可控常开开关，当所述电源的电压低于所述负载的额定电压时控制所述可控常开开关闭保持常开、当所述电源的电压达到所述负载的额定电压时控制所述可控常开开关闭合使所述负载供电回路导通；

过压控制模块，输入端与所述电源的第一端连接，所述过压控制模块包括连接在所述负载供电回路另一侧的可控常闭开关，当所述电源的电压高于所述负载的额定电压时控制所述可控常闭开关断开使所述负载供电回路断开；

所述常压控制模块、过压控制模块的输出端均与所述电源的第二端连接或均接地。

本发明实施例的另一目的在于提供一种照明装置，包括所述灯具，其还包括上述的过欠压保护电路，所述过欠压保护电路与所述灯具连接。

上述的过欠压保护电路通过设置常压控制模块控制其可控常开开关，在电源的电压欠压时仍然保持断路使得负载供电回路也保持断路，同时设置过压控制模块控制器其可控常闭开关，在电源的电压过压时能及时断开从而使得负载供电回路能及时断开，且常压控制模块可以在电源的电压恢复到额定电压时可控制可控常开开关闭合使得负载的供电回路保持导通，实现了负载在供电电压欠压或欠压时及时断开供电回路，使得负载得到很好的保护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的过欠压保护电路的模块图；

图2是本发明实施例提供的过欠压保护电路的原理图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

如图1所示，示出了一优选实施例提供的过欠压保护电路的模块图，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。

参考图1，一种过欠压保护电路200，与电源100以及负载300连接，所述过欠压保护电路200包括具有可控常开开关223的常压控制模块220和具有可控常闭开关243的过压控制模块240。

常压控制模块220的输入端与电源100的第一端连接，常压控制模块220包括连接在负载300供电回路一侧的可控常开开关223，当电源100的电压低于负载300的额定电压时常压控制模块220控制可控常开开关223闭保持常开、当电源100的电压达到负载300的额定电压时常压控制模块220导通，同时常压控制模块220控制可控常开开关223闭合使负载300供电回路导通。

过压控制模块240的输入端与电源100的第一端连接，过压控制模块240包括连接在负载300供电回路另一侧的可控常闭开关243，当电源100的电压高于负载300的额定电压时过压控制模块240导通，同时过压控制模块240控制可控常闭开关243断开使负载300供电回路断开的过压控制模块240；常压控制模块220、过压控制模块240的输出端均与电源100的第二端连接或均接地。

上述的过欠压保护电路200通过设置常压控制模块220控制其可控常开开关223，在电源100的电压欠压时仍然保持断路使得负载300供电回路也保持断路，同时设置过压控制模块240控制器其可控常闭开关243，在电源100的电压过压时能及时断开从而使得负载300供电回路能及时断开，且常压控制模块220可以在电源100的电压恢复到额定电压时可控制可控常开开关223闭合使得负载300的供电回路保持导通，实现了负载300在供电电压欠压或欠压时及时断开供电回路，使得负载300得到很好的保护。

图2示出了一优选实施例提供的过欠压保护电路200的原理图，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分，参考图2：

在优选的实施例中，常压控制模块220包括稳压二极管D1、继电器K1、开关管Q1以及第一电阻R1。

稳压二极管D1的阴极与电源100的第一端连接、阳极经第一电阻与电源100的第二端连接或接地；继电器K1的线圈的第一端与电源100的第一端连接、继电器K1的线圈的第二端与开关管Q1的输入端连接，继电器K1的动触点和常闭触点组成可控常开开关223，继电器K1的动触点和常开触点连接在电源100的第二端与负载300之间、继电器K1的常开触点悬空；开关管Q1的控制端与稳压二极管D1的阳极连接、输出端与电源100的第二端连接或接地。

选择电源100的电压到达负载300的额定电压就能反向击穿的稳压二极管D1，稳压二极管D1导通后开关管Q1导通则继电器K1的线圈工作产生磁场吸合将衔铁与常开触点连接，使得负载300供电回路导通。

在其他实施例中，继电器K1可以使用光电耦合器替换，具体是，光电耦合器的发光源替换继电器K1的线圈，光电耦合器的受光器替换继电器K1的动触点、常开触点和常闭触点，即可控常开开关223。

在优选的实施例中，过欠压保护电路200还包括当电源100的电压低于负载300的额定电压时呈现欠压指示的欠压指示模块230，欠压指示模块230的控制端与常压控制模块220连接、欠压指示模块230的输入端与电源100的第一端连接、输出端与电源100的第二端连接或接地。

欠压指示模块230与常压控制模块220配合工作，当常压控制模块220导通时欠压指示模块230不导通，当常压控制模块220截止时欠压指示模块230导通并呈现欠压指示以警示负载300的电源100欠压。

在优选的实施例中，欠压指示模块230包括第二电阻R2、第三电阻R3、发光二极管D2以及开关管Q2。

开关管Q2的控制端与经第二电阻R2与开关管Q1的输入端连接，开关管Q2的输入端与电源100的第一端连接；开关管Q2的输出端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与发光二极管D2的阳极连接，发光二极管D2的阴极与电源100的第二端连接或接地。

本实施例中，当电源100的电压达到负载300的额定电压时，开关管Q1工作，开关管Q2的控制端电位被拉低而不导通，则欠压指示模块230不工作；而当电源100的电压低于负载300的额定电压时，开关管Q1不工作，开关管Q2的控制端处于高电位，开关管Q2导通，从而发光二极管D2发光呈现欠压指示。

在优选的实施例中，过压控制模块240包括稳压二极管D3和继电器K2。

稳压二极管D3的阴极与电源100的第一端连接、阳极经继电器K2的线圈的与电源100的第二端连接或接地；继电器K2的动触点和常闭触点组成可控常闭开关243、并连接在电源100的第一端与负载300之间、继电器K2的常开触点悬空。

选择电源100的电压高于负载300的额定电压时才能反向击穿的稳压二极管D3，电源100的电压高于负载300的额定电压时，稳压二极管D3导通，继电器K2的线圈得到工作产生磁场吸合衔铁使得其离开常闭触点，即可控常闭开关243断开，从而导致负载300供电回路断开负载300停止工作，实现电源100的电压高于负载300的额定电压时可以及时使负载300断电。

在优选的实施例中，过欠压保护电路200还包括当电源100的电压高于负载300的额定电压时呈现过压指示的过压指示模块250，过压指示模块250的控制端与过压控制模块240连接、过压指示模块250的输入端与电源100的第一端连接、输出端与电源100的第二端连接或接地。过压指示模块250与过压控制模块240配合工作，当常压控制模块220截止时欠压指示模块230也截止，当常压控制模块220导通时欠压指示模块230也导通并呈现欠压指示以警示负载300的电源100欠压。

在优选的实施例中，过压指示模块250包括第四电阻R4、开关管Q3、第五电阻R5和发光二极管D4。

开关管Q3的控制端经第四电阻R4与稳压二极管D3的阳极连接，开关管Q3的输入端与电源100的第一端连接；发光二极管D4的阳极经第五电阻R5与开关管Q3的输出端连接、发光二极管D4的阴极接地或与电源100的第二端连接。

本实施例中，当电源100的电压处在负载300的额定电压时，稳压二极管D3未反向导通，开关管Q3的控制端处在地电位，开关管Q3不工作，发光二极管D4不工作，即过压指示模块250不工作；而当电源100的电压高于负载300的额定电压时，稳压二极管D3被反向导通，开关管Q3的控制端处在高电位导通工作，从而发光二极管D4发光呈现过压指示。本实施例中，发光二极管D2与发光二极管D4采用不同发光颜色的发光二极管以区分上述的欠压指示、过压指示。

在优选的实施例中，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3为NPN型三极管或为N型MOS管，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3为NPN型三极管时，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3的控制端、输入端、输出端依次为NPN型三极管的基极、集电极、发射极；开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3为N型MOS管时，开关管Q1、开关管Q2的控制端、输入端、输出端依次为N型MOS管的栅极、漏极、源极。

下面将结合图2以其中一个实施例说明过欠压保护电路200的工作原理，开关管Q1、Q2、Q3均以NPN型三极管为例。

1、当电源100的电压处在负载300的额定电压时，稳压二极管D2为截止状态，开关管Q3控制端无电压使开关管Q3截止，发光二极管D4不亮，表示未过压。继电器K2为常闭继电器，此时，继电器K2的线圈两端无电压使继电器K2不工作，即可控常闭开关243处于闭合状态；当电源100的电压处在负载300的额定电压时，稳压二极管D1处于击穿状态，开关管Q1的控制端为高电位，使得开关管Q1导通，开关管Q2导通使得开关管Q3控制端为低电位，则开关管Q3截止，发光二极管D2不亮，表示未欠压。继电器K1为常开继电器，正常工作时，继电器K1线圈通电，使得继电器K1的衔铁与常开触点处于吸合状态，为负载300正常供电，即可控常闭开关243以及可控常开开关223均处于闭合状态。

2、当电源100的电压低于负载300的额定电压时，此时电源100的电压低于稳压二极管D1的击穿电压，那么稳压二极管D1在截止状态，开关管Q2控制端为低电位，开关管Q2截止使得开关管Q3导通，发光二极管D2点亮提醒此时处于欠压状态；同时，由于开关管Q1截止使得继电器K1的线圈两端无电压差或电压差过低不足以使继电器K1工作，负载300供电回路断路而停止工作；此外，稳压二极管D3处于截止状态，发光二极管D3不亮。

3、当电源100的电压高于负载300的额定电压时，此时稳压二极管D3被击穿，使得开关管Q3的控制端为高电位，开关管Q3导通使得发光二极管D4点亮，表示电源100的电压已经过压，由于稳压二极管D3导通继电器K2线圈通电，使得常闭的继电器K2的触点断开，即可控常闭开关243断开，负载300供电回路断路而停止工作；此外，稳压二极管D1仍然导通，使得开关管Q1导通而开关管Q2截止，发光二极管D2不亮。

此外，还提供了一种照明装置，包括灯具（即图2示出的负载300），照明装置还包括上述的过欠压保护电路200，过欠压保护电路200与灯具电连接，过欠压保护电路200的结构及其功能原理如上实施例所述，这里不再赘述。

上述的过欠压保护电路200以及照明装置通过设置常压控制模块220控制其可控常开开关223，即继电器K1在电源100的电压欠压时仍然保持断路使得负载300供电回路也保持断路，同时设置过压控制模块240控制器其可控常闭开关243，即继电器K2的在电源100的电压过压时能及时断开从而使得负载300供电回路能及时断开，另外的，还设置了欠压指示模块230和过压指示模块250，在电源100的电压欠压时欠压指示模块230点亮其发光二极管D2以呈现欠压指示，在电源100的电压过压时过压指示模块250点亮其发光二极管D4以呈现过压指示，且常压控制模块220可以在电源100的电压恢复到额定电压时可控制可控常开开关223闭合使得负载300的供电回路保持导通，实现了负载300在供电电压欠压或欠压时及时断开供电回路，使得负载300得到很好的保护。

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 (10)

1.一种过欠压保护电路，与电源以及负载连接，其特征在于，所述过欠压保护电路包括：

常压控制模块，输入端与所述电源的第一端连接，所述常压控制模块包括连接在负载供电回路一侧的可控常开开关，当所述电源的电压低于所述负载的额定电压时控制所述可控常开开关闭保持常开、当所述电源的电压达到所述负载的额定电压时控制所述可控常开开关闭合使所述负载供电回路导通；

过压控制模块，输入端与所述电源的第一端连接，所述过压控制模块包括连接在所述负载供电回路另一侧的可控常闭开关，当所述电源的电压高于所述负载的额定电压时控制所述可控常闭开关断开使所述负载供电回路断开；

所述常压控制模块、过压控制模块的输出端均与所述电源的第二端连接或均接地。

2.如权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述常压控制模块包括稳压二极管D1、继电器K1、开关管Q1以及第一电阻R1，其中，

所述稳压二极管D1的阴极与所述电源的第一端连接、阳极经所述第一电阻与所述电源的第二端连接或接地；

所述继电器K1的线圈的第一端与所述电源的第一端连接、所述继电器K1的线圈的第二端与所述开关管Q1的输入端连接，所述继电器K1的动触点和常开触点组成所述可控常开开关并连接在所述电源的第二端与所述负载之间、所述继电器K1的常开触点悬空；

所述开关管Q1的控制端与所述稳压二极管D1的阳极连接、输出端与所述电源的第二端连接或接地。

3.如权利要求2所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述过欠压保护电路还包括欠压指示模块，所述欠压指示模块的控制端与所述常压控制模块连接、所述欠压指示模块的输入端与所述电源的第一端连接、输出端与所述电源的第二端连接或接地。

4.如权利要求3所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述欠压指示模块包括第二电阻R2、第三电阻R3、发光二极管D2以及开关管Q2，其中，

所述开关管Q2的控制端与经所述第二电阻R2与所述开关管Q1的输入端连接，所述开关管Q2的输入端与所述电源的第一端连接；

所述开关管Q2的输出端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述发光二极管D2的阳极连接，所述发光二极管D2的阴极与所述电源的第二端连接或接地。

5.如权利要求1至4任一项所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述过压控制模块包括稳压二极管D3和继电器K2，其中，

所述稳压二极管D3的阴极与所述电源的第一端连接、阳极经所述继电器K2的线圈的与所述电源的第二端连接或接地；

所述继电器K2的动触点和常闭触点组成所述可控常闭开关、并连接在所述电源的第一端与所述负载之间、所述继电器K2的常开触点悬空。

6.如权利要求5所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述过欠压保护电路还包括过压指示模块，所述过压指示模块的控制端与所述过压控制模块连接、所述过压指示模块的输入端与所述电源的第一端连接、输出端与所述电源的第二端连接或接地。

7.如权利要求6所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述过压指示模块包括第四电阻R4、开关管Q3、第五电阻R5和发光二极管D4，其中，

所述开关管Q3的控制端经所述第四电阻R4与所述稳压二极管D3的阳极连接，所述开关管Q3的输入端与所述电源的第一端连接；

所述发光二极管D4的阳极经所述第五电阻R5与所述开关管Q3的输出端连接、所述发光二极管D4的阴极接地或与所述电源的第二端连接。

8.如权利要求4所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述开关管Q1、开关管Q2为NPN型三极管，所述开关管Q1、开关管Q2的控制端、输入端、输出端依次为所述NPN型三极管的基极、集电极、发射极；或

所述开关管Q1、开关管Q2为N型MOS管，所述开关管Q1、开关管Q2的控制端、输入端、输出端依次为所述N型MOS管的栅极、漏极、源极。

9.如权利要求7所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述开关管Q3为NPN型三极管，所述开关管Q3的控制端、输入端以及输出端依次为所述NPN型三极管的基极、集电极以及发射极；或

所述开关管Q3为N型MOS管，所述开关管Q3的控制端、输入端、输出端依次为所述N型MOS管的栅极、漏极、源极。

10.一种照明装置，包括所述灯具，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的过欠压保护电路，所述过欠压保护电路与所述灯具连接。