CN104638608A - 一种保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护电路，包括过压保护模块、欠压保护模块和主控芯片，过压保护模块包括：第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中：第一运算放大器的同相输入端接第三电阻的第一端，第一运算放大器的反相输入端通过第四电阻接入参考电压，第一运算放大器的输出端接主控芯片的输入端；第三电阻的第二端接第一电阻的第一端和第二电阻的第一端的公共节点；第一电阻的第二端接电源输出端；第二电阻的第二端接地；第五电阻的第一端接第一运算放大器的反相输入端，第五电阻的第二端接地。采用本发明实施例，可在电源输出的电压高于电子设备或后级电路的安全工作电压时停止电压输出，从而保障电子设备或后级电路的安全。

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

在日常生活或工业生产中，电子设备往往需要接入电源，而许多电子设备对外接电源的电压范围有着严格的要求。在高于安全工作电压的情况下运行时电子设备可能会烧毁，甚至危及操作人员的人身安全，而在低于额定工作电压下运行时又可能会损坏电子设备的，缩短其使用寿命。因此设计一套保护装置或保护电路，在电源的供电电压超出安全范围时迅速反应、关闭输出是非常必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种保护电路，可在电源的供电电压超出安全范围时关闭输出以保护电子设备或后级电路的安全。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供的保护电路，包括过压保护模块、欠压保护模块和主控芯片，所述过压保护模块包括：第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中：

所述第一运算放大器的同相输入端接所述第三电阻的第一端，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第四电阻接入参考电压，所述第一运算放大器的输出端接所述主控芯片的输入端；

所述第三电阻的第二端接所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端的公共节点；

所述第一电阻的第二端接电源输出端；

所述第二电阻的第二端接地；

所述第五电阻的第一端接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第五电阻的第二端接地。

作为一种可行的实施方式，所述过压保护模块还包括第一二极管，所述第一二极管的正极接所述第一运算放大器的输出端，所述第一二极管的负极接所述主控芯片的输入端。

作为一种可行的实施方式，所述欠压保护模块包括：第二运算放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，其中：

所述第二运算放大器的反相输入端接所述第八电阻的第一端，所述第二运算放大器的同相输入端通过所述第九电阻接入所述参考电压，所述第二运算放大器的输出端接所述主控芯片的输入端；

所述第八电阻的第二端接所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端的公共节点；

所述第六电阻的第二端接电源输出端；

所述第七电阻的第二端接地；

所述第十电阻的第一端接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第五电阻的第二端接地。

作为一种可行的实施方式，所述欠压保护模块还包括第二二极管，所述第二二极管的正极接所述第二运算放大器的输出端，所述第二二极管的负极接所述主控芯片的输入端。

作为一种可行的实施方式，所述保护电路还包括整流模块，所述整流模块包括整流桥，所述整流桥的第一输入端和第二输入端接外部电源，所述整流桥的第一输出端为所述电源输出端，所述整流桥的第二输出端接地。

作为一种可行的实施方式，所述保护电路还包括滤波模块，所述滤波模块包括电容，所述电容的一端接所述电源输出端，所述电容的另一端接地。

作为一种可行的实施方式，所述主控芯片在输入高电平时关断，以保护后级电路。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：

本发明实施例的保护电路包括过压保护模块和主控芯片，其中过压保护模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，第四电阻和第五电阻确定了第一运算放大器的反相输入端的基准电压，若电源电压通过第一电阻、第二电阻和第三电阻分压，到达第一运算放大器的同相输入端时，仍高于第一运算放大器的反相输入端的基准电压，则第一运算放大器将输出高电平，使主控芯片关断，从而保护后级电路或电子设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的保护电路的一实施例的电路图；

图2是本发明提供的保护电路的另一实施例的电路图；

图3是本发明提供的保护电路的又一实施例的电路图。

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。

请参考图1，为本发明提供的保护电路的一实施例的电路图。如图1所示，该保护电路包括过压保护模块1、欠压保护模块2和主控芯片U1，其中过压保护模块1包括：第一运算放大器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，其连接关系如下：

第一运算放大器A1的同相输入端接第三电阻R3的第一端，第一运算放大器A1的反相输入端通过第四电阻R5接入参考电压，第一运算放大器A1的输出端接主控芯片U1的输入端；第三电阻R3的第二端接第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端的公共节点；第一电阻R1的第二端接电源输出端；第二电阻R2的第二端接地；第五电阻R5的第一端接第一运算放大器A1的反相输入端，第五电阻R5的第二端接地。

其中，第四电阻R4和第五电阻R5用于确定第一运算放大器A1的反相输入端的基准电压，其具体取值可视后级电路或电子设备的额定工作电压而设定，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3用于分压，主控芯片U1可在输入高电平时关断。若从电源输出端输出的电压经第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3分压后，输入到第一运算放大器A1的同相输入端的电压值大于第一运算放大器A1的反相输入端的基准电压，则第一运算放大器A1的输出端输出高电平，使主控芯片关断，停止输出，从而保护后级电路或电子设备。

图1所描述的保护电路，可在电源输出的电压超出后级电路或电子设备的安全工作电压范围时，关断主控芯片，停止输出电压至后级电路或电子设备，从而保护后级电路或电子设备在过压情况下的安全。该保护电路结构简单、易于实施和普及。

请参考图2，为本发明提供的保护电路的另一实施例的电路图。如图2所示，该保护电路可包括过压保护模块1、欠压保护模块2和主控芯片U1，其中过压保护模块1的结构请参考图1所示实施例的相关描述，在此不赘述。

欠压保护模块2可包括第二运算放大器A2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10，其连接关系如下：

第二运算放大器A2的反相输入端接第八电阻R8的第一端，第二运算放大器A2的同相输入端通过第九电阻R9接入参考电压，第二运算放大器A2的输出端接主控芯片U1的输入端；第八电阻R8的第二端接第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端的公共节点；第六电阻R6的第二端接电源输出端；第七电阻R7的第二端接地；第十电阻R10的第一端接第二运算放大器A2的同相输入端，第十电阻R10的第二端接地。

其中，第九电阻R9和第十电阻R10用于确定第二运算放大器A2的同相输入端的基准电压，其具体取值可视后级电路或电子设备的额定工作电压而设定，第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8用于分压，主控芯片U1可在输入高电平时关断。若从电源输出端输出的电压经第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8分压后，输入到第二运算放大器A2的反相输入端的电压值小于第二运算放大器A2的同相输入端的基准电压，则第二运算放大器A2的输出端输出高电平，使主控芯片关断，停止输出，从而保护后级电路或电子设备。

图2所描述的保护电路，可在电源输出的电压超出后级电路或电子设备的安全工作电压范围时，关断主控芯片，停止输出电压至后级电路或电子设备，从而保护后级电路或电子设备在过压或欠压情况下的安全。该保护电路结构简单、易于实施和普及。

请参考图3，为本发明提供的保护电路的又一实施例的电路图。如图3所示，作为一种可行的实施方式，在图2的基础上，该保护电路还可包括下述电路结构中的一种或者多种。

1、该保护电路的过压保护模块1还可包括第一二极管D1，第一二极管D1的正极接第一运算放大器A1的输出端，第一二极管D1的负极接主控芯片U1的输入端。第一二极管D1起单向导通作用，可在电源输出的电压在后级电路或电子设备的安全电压范围内，第一运算放大器A1输出低电平时截止，使主控芯片U1免受干扰。

2、该保护电路的欠压保护模块2还可包括第二二极管D2，第二二极管D2的正极接第二运算放大器A2的输出端，第二二极管D2的负极接主控芯片U1的输入端。第二二极管D2起单向导通作用，可在电源输出的电压在后级电路或电子设备的安全电压范围内，第二运算放大器A2输出低电平时截止，使主控芯片U1免受干扰。

3、该保护电路还包括整流桥BR1，整流桥BR1的第一输入端和第二输入端接外部电源，整流桥BR1的第一输出端为电源输出端，整流桥的第二输出端接地。整流桥BR1用于整流，使输入的交流电变为脉动直流电。

4、该保护电路还包括电容C1，电容C1的一端接电源输出端，电容C2的另一端接地。电容C1用于滤波，使经过整流桥BR1的脉动直流电变成平滑的直流电。

具体实现中，本发明实施例的电路的工作原理大致如下：

电源输出的交流电经整流桥整流、电容滤波后，分别经第一电阻、第二电阻、第三电阻到达第一运算放大器的同相输入端和经第六电阻、第七电阻、第八电阻到达第二运算放大器的反相输入端，若第一运算放大器的同相输入端的电压高于其反相输入端的基准电压，则第一运算放大器输出高电平，使主控芯片关断，保护后级电路或电子设备，若第二运算放大器的反相输入端的电压低于其同相输入端的基准电压，则第二运算放大器输出高电平，使主控芯片关断，保护后级电路或电子设备，由此达到过压和欠压保护的效果。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种保护电路，其特征在于，包括过压保护模块、欠压保护模块和主控芯片，所述过压保护模块包括：第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中：

所述第一运算放大器的同相输入端接所述第三电阻的第一端，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第四电阻接入参考电压，所述第一运算放大器的输出端接所述主控芯片的输入端；

所述第三电阻的第二端接所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端的公共节点；

所述第一电阻的第二端接电源输出端；

所述第二电阻的第二端接地；

所述第五电阻的第一端接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第五电阻的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述过压保护模块还包括第一二极管，所述第一二极管的正极接所述第一运算放大器的输出端，所述第一二极管的负极接所述主控芯片的输入端。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述欠压保护模块包括：第二运算放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，其中：

所述第二运算放大器的反相输入端接所述第八电阻的第一端，所述第二运算放大器的同相输入端通过所述第九电阻接入所述参考电压，所述第二运算放大器的输出端接所述主控芯片的输入端；

所述第八电阻的第二端接所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端的公共节点；

所述第六电阻的第二端接电源输出端；

所述第七电阻的第二端接地；

所述第十电阻的第一端接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第十电阻的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述欠压保护模块还包括第二二极管，所述第二二极管的正极接所述第二运算放大器的输出端，所述第二二极管的负极接所述主控芯片的输入端。

5.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括整流模块，所述整流模块包括整流桥，所述整流桥的第一输入端和第二输入端接外部电源，所述整流桥的第一输出端为所述电源输出端，所述整流桥的第二输出端接地。

6.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括滤波模块，所述滤波模块包括电容，所述电容的一端接所述电源输出端，所述电容的另一端接地。

7.根据权利要求1-6所述的保护电路，其特征在于，所述主控芯片在输入高电平时关断，以保护后级电路。