CN104466888A - 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：第一开关模块，用于接收所述第二开关模块或第三开关模块输出的开关信号，控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；第二开关模块，用于在输出电流过大时输出第一开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载；第三开关模块，与所述电压输入端、地以及所述第一开关模块相连，用于在所述第一电压输出端和所述第二电压输出端短路时输出第二开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载。采用本发明，可在负载温度过高时自动断开电源，提高了电路使用的稳定性，延长了电路元器件和负载的使用寿命。

Description

一种保护电路

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种保护电路。

背景技术

随着电子技术的不断发展，各种电器也越来越多，一些生活电器如电灯、电冰箱、洗衣机、微波炉等给人们的生活带来了很大的便利，而诸如电脑这些用电设备除了为人们的生活娱乐带来便利之外，还能帮助人们大大的提高工作效率。人们的生活已经基本离不开电和各种电器。但是，随着人们生活水平的不断提高，各种电器的普遍应用使得电器的数量不断增加。在用电过程中，由于用电设备本身的缺陷或使用不当可能造成短路或过流的情况，此时电路中会产生很大的电流，并产生大量的热量，将电器设备烧坏，甚至造成人身触电或火灾事故，这将给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。

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。可在电流过大或短路时自动切断输出电压，保护电器设备和用户的安全。

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：

第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块；

所述第一开关模块用于接收所述第二开关模块或第三开关模块输出的开关信号，控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；所述第一开关模块包括第一开关管和第一电阻，所述第一开关管的基极接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述电压输入端和所述第一开关管的集电极，所述第一开关管的发射极接所述第一电压输出端；

所述第二开关模块用于在输出电流过大时输出第一开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载；所述第二开关模块包括第二开关管和第二电阻，所述第二开关管的发射极接地，基极接第二电压输出端，所述第二电阻连接在所述第二开关管的基极与集电极之间；

所述第三开关模块与所述电压输入端、地以及所述第一开关模块相连，用于在所述第一电压输出端和所述第二电压输出端短路时输出第二开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载。

其中，所述第三开关模块包括第三开关管、第四开关管、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端接所述电压输入端，第二端接所述第四电阻的第一端和所述第三开关管的基极，所述第四电阻的第二端接地，所述第三开关管的集电极接所述第一电阻的第一端，发射极接所述第一开关管的发射极和所述第四开关管的基极，所述第四开关管的集电极接地，发射极接所述第一开关管的基极。

其中，所述电路还包括：

第一指示模块，与所述第一开关管的发射极和地相连，用于在所述电路正常工作时提示用户电路的工作状态。

其中，所述第一指示模块包括第一发光二极管，所述第一发光二极管的正极接所述第一开关管的发射极，负极接地。

其中，所述第一指示模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端接所述第一开关管的发射极，另一端接所述第一发光二级管的正极。

其中，所述第一发光二级管发出的光为绿光。

其中，所述电路还包括：

第二指示模块，与所述第一开关管的基极和所述第四开关管的发射极相连，用于在所述第一电压输出端和所述第二电压输出端短路时提示用户。

其中，所述第二指示模块包括第二发光二级管，所述第二发光二级管的正极接所述第一开关管的基极，负极接所述第四开关管的集电极。

其中，所述第二发光二极管发出的光为黄光。

其中，所述第一开关管和所述第三开关管为NPN型三极管，所述第二开关管和所述第四开关管为PNP型三极管。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过第一开关模块控制控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；然后在输出电流过大时，由第二开关模块输出对应的开关信号使得第一开关模块自动断开电压输入端与第一电压输出端的通路，从而确保负载的安全，避免负载因电流过大而发热甚至引起火灾发生的问题；而通过第三开关模块可以在输出端短路时，输出对应的开关信号使得第一开关模块自动切断电压输入端与电压输出端的通路，同样起到了对负载以及人身安全的保护作用，这样在过流或短路时都能实现自动切断电路，保护设备及用户安全，整个电路结构简单，性能稳定，无需人工操作，使用方便。

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连接示意图；

图2是本发明保护电路的第二实施例的电路示意图。

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连接示意图，在本实施例中，所述电路包括：第一开关模块1、第二开关模块2和第三开关模块3。

所述第一开关模块1用于接收所述第二开关模块2或第三开关模块3输出的开关信号，控制电压输入端VCC与第一电压输出端V+之间的连通状态；所述第一开关模块1包括第一开关管Q1和第一电阻R1，所述第一开关管Q1的基极接所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端接所述电压输入端VCC和所述第一开关管Q1的集电极，所述第一开关管Q1的发射极接所述第一电压输出端V+；

所述第二开关模块2用于在输出电流过大时输出第一开关信号，控制所述第一开关管Q1关断以使所述第一电压输出端V+无电压输出从而保护负载；所述第二开关模块2包括第二开关管Q2和第二电阻R2，所述第二开关管Q2的发射极接地，基极接第二电压输出端V-，所述第二电阻R2连接在所述第二开关管Q2的基极与集电极之间；

所述第三开关模块3与所述电压输入端VCC、地以及所述第一开关模块1相连，用于在所述第一电压输出端V+和所述第二电压输出端V-短路时输出第二开关信号，控制所述第一开关管Q1关断以使所述第一电压输出端V+无电压输出从而保护负载。

通过第一开关模块控制控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；然后在输出电流过大时，由第二开关模块输出对应的开关信号使得第一开关模块自动断开电压输入端与第一电压输出端的通路，从而确保负载的安全，避免负载因电流过大而发热甚至引起火灾发生的问题；而通过第三开关模块可以在输出端短路时，输出对应的开关信号使得第一开关模块自动切断电压输入端与电压输出端的通路，同样起到了对负载以及人身安全的保护作用，这样在过流或短路时都能实现自动切断电路，保护设备及用户安全，整个电路结构简单，性能稳定，无需人工操作，使用方便。

请参照图2，为本发明保护电路的第二实施例的电路示意图，在本实施例中，所述电路包括：第一开关模块、第二开关模块、第一指示模块和第二指示模块。

所述第一开关模块用于接收所述第二开关模块或第三开关模块输出的开关信号，控制电压输入端VCC与第一电压输出端V+之间的连通状态；所述第一开关模块包括第一开关管Q1和第一电阻R1，所述第一开关管Q1的基极接所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端接所述电压输入端VCC和所述第一开关管Q1的集电极，所述第一开关管Q1的发射极接所述第一电压输出端V+；

所述第二开关模块用于在输出电流过大时输出第一开关信号，控制所述第一开关管Q1关断以使所述第一电压输出端V+无电压输出从而保护负载；所述第二开关模块包括第二开关管Q2和第二电阻R2，所述第二开关管Q2的发射极接地，基极接第二电压输出端V-，所述第二电阻R2连接在所述第二开关管Q2的基极与集电极之间；

所述第三开关模块与所述电压输入端VCC、地以及所述第一开关模块相连，用于在所述第一电压输出端V+和所述第二电压输出端V-短路时输出第二开关信号，控制所述第一开关管Q1关断以使所述第一电压输出端V+无电压输出从而保护负载。

优选地，所述第三开关模块包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3的第一端接所述电压输入端VCC，第二端接所述第四电阻R4的第一端和所述第三开关管Q3的基极，所述第四电阻R4的第二端接地，所述第三开关管Q3的集电极接所述第一电阻R1的第一端，发射极接所述第一开关管Q1的发射极和所述第四开关管Q4的基极，所述第四开关管Q4的集电极接地，发射极接所述第一开关管Q1的基极。

第一指示模块，与所述第一开关管Q1的发射极和地相连，用于在所述电路正常工作时提示用户电路的工作状态。

优选地，所述第一指示模块包括第一发光二极管LED1，所述第一发光二极管LED1的正极接所述第一开关管Q1的发射极，负极接地。

所述第一指示模块还包括第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端接所述第一开关管Q1的发射极，另一端接所述第一发光二级管LED1的正极。

更优选地，所述第一发光二级管发出的光为绿光。

第二指示模块，与所述第一开关管Q1的基极和所述第四开关管Q4的发射极相连，用于在所述第一电压输出端V+和所述第二电压输出端V-短路时提示用户。

优选地，所述第二指示模块包括第二发光二级管LED2，所述第二发光二级管LED2的正极接所述第一开关管Q1的基极，负极接所述第四开关管Q4的集电极。

更优选地，所述第二发光二极管LED2发出的光为黄光。

其中，所述第一开关管Q1和所述第三开关管Q3为NPN型三极管，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4为PNP型三极管。

整个保护电路的工作原理如下：

当电压输出端没有过流或短路时，第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4为关闭状态，第一开关管Q1为导通状态，输出电压正常，第一电压输出端V+为高电平，第二发光二极管LED2不亮，第一发光二极管LED1亮，发绿光指示电路和负载正常工作。

当输出过电流时，第二电阻R2流过的电流增大，两端电压升高，第二开关管Q2基极电压升高，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1基极电压被拉为低电平，第一开关管Q1由导通状态变为关断状态，输出端无电压负载停止工作，第一发光二级管LED1熄灭，电路进入过流保护状态。

当输出过电流排除时，电阻R2流过的电流减小，两端电压降低，第二开关管Q2基极电压降低，第二开关管Q2关断，第一开关管Q1基极电压变为高电平，第一开关管Q1由关闭状态变为导通状态，输出端电压升高，第一发光二级管LED1点亮，发绿光，电路进入正常工作状态。

当输出短路时，两个电压输出端V+与V-短接，第一电压输出端V+变为低电平，第三开关管Q3发射极及第四开关管Q4基极为低电平，第三开关管Q3、第四开关管Q4导通，第二发光二级管LED2点亮，发黄光，指示电压输出端短路，第一开关管Q1基极电压被拉为低电平，Q1由导通状态变为关断状态，电压输出端无电压，负载停止工作，LED1熄灭，电路进入短路保护状态。

当输出短路排除时，两个电压输出端V+与V-分离，第一电压输出端V+变为高电平，第三开关管Q3发射极及Q4基极为高电平，第三开关管Q3、第四开关管Q4关断，第二发光二级管LED2熄灭，第一开关管Q1基极电压变为高电平，第一开关管Q1由关断状态变为导通状态，电压输出端的电压恢复，负载开始工作，LED1点亮，发绿光，指示电压输出端短路故障排除，电路进入正常工作状态。

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：

通过第一开关模块控制控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；然后在输出电流过大时，由第二开关模块输出对应的开关信号使得第一开关模块自动断开电压输入端与第一电压输出端的通路，从而确保负载的安全，避免负载因电流过大而发热甚至引起火灾发生的问题；而通过第三开关模块可以在输出端短路时，输出对应的开关信号使得第一开关模块自动切断电压输入端与电压输出端的通路，同样起到了对负载以及人身安全的保护作用，这样在过流或短路时都能实现自动切断电路，保护设备及用户安全，整个电路结构简单，性能稳定，无需人工操作，使用方便。

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：

第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块；

所述第一开关模块用于接收所述第二开关模块或第三开关模块输出的开关信号，控制电压输入端与第一电压输出端之间的连通状态；所述第一开关模块包括第一开关管和第一电阻，所述第一开关管的基极接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述电压输入端和所述第一开关管的集电极，所述第一开关管的发射极接所述第一电压输出端；

所述第二开关模块用于在输出电流过大时输出第一开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载；所述第二开关模块包括第二开关管和第二电阻，所述第二开关管的发射极接地，基极接第二电压输出端，所述第二电阻连接在所述第二开关管的基极与集电极之间；

所述第三开关模块与所述电压输入端、地以及所述第一开关模块相连，用于在所述第一电压输出端和所述第二电压输出端短路时输出第二开关信号，控制所述第一开关管关断以使所述第一电压输出端无电压输出从而保护负载。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第三开关模块包括第三开关管、第四开关管、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端接所述电压输入端，第二端接所述第四电阻的第一端和所述第三开关管的基极，所述第四电阻的第二端接地，所述第三开关管的集电极接所述第一电阻的第一端，发射极接所述第一开关管的发射极和所述第四开关管的基极，所述第四开关管的集电极接地，发射极接所述第一开关管的基极。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第一指示模块，与所述第一开关管的发射极和地相连，用于在所述电路正常工作时提示用户电路的工作状态。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一指示模块包括第一发光二极管，所述第一发光二极管的正极接所述第一开关管的发射极，负极接地。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一指示模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端接所述第一开关管的发射极，另一端接所述第一发光二级管的正极。

6.如权利要求4或5所述的电路，其特征在于，所述第一发光二级管发出的光为绿光。

7.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第二指示模块，与所述第一开关管的基极和所述第四开关管的发射极相连，用于在所述第一电压输出端和所述第二电压输出端短路时提示用户。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第二指示模块包括第二发光二级管，所述第二发光二级管的正极接所述第一开关管的基极，负极接所述第四开关管的集电极。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第二发光二极管发出的光为黄光。

10.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第三开关管为NPN型三极管，所述第二开关管和所述第四开关管为PNP型三极管。