CN104834343A - 一种负载保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负载保护电路及装置，属于负载保护领域。在本发明实施例中，通过采样模块对输入负载的电压进行采样并输出采样值，通过对比模块，将所述采样模块输出的所述采样值与预设安全阈值进行大小对比，以防止电源输出的电压过高或者过低，在所述采样值大于或小于所述预设安全阈值时，输出电压调节信号，所述输出模块在接收所述电压调节信号时输出电压保护信号；所述控制模块根据所述电压保护信号控制所述电源对输出的电压进行调节。本发明实施例提供的负载保护电路能够使负载的输入电压稳定，保护负载的使用寿命并降低安全隐患。

Description

一种负载保护电路及装置

技术领域

本发明属于负载保护领域，尤其涉及一种负载保护电路及装置。

背景技术

随着科技的发展，电学的应用也越来越广泛的应用到人们的生产生活和学习中，为各种不同的负载提供电源支持，促进了社会的发展与进步。

但是，目前的一般家用交流电还不够稳定，会出现瞬间高压或低压，容易造成负载的损坏，给用户带来经济损失，同时容易造成安全隐患。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种负载保护电路及装置，旨在解决现有交流电不稳定的状态容易使负载，且存在安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：一种负载保护电路，连接在电源和负载之间，所述负载保护电路包括：

采样模块，与所述负载的输入端连接，用于对输入所述负载的电压进行采样并输出采样值；

对比模块，与所述采样模块连接，用于将所述采样模块输出的所述采样值与预设安全阈值进行大小对比，并当所述采样值大于或小于所述预设安全阈值时，输出电压调节信号；

输出模块，与所述对比模块连接，用于当所述对比模块输出所述电压调节信号时输出电压保护信号；

控制模块，与所述输出模块和所述电源连接，用于根据所述电压保护信号控制所述电源对输出的电压进行调节。

优选地，所述控制模块包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管；

所述击穿二极管D1的阳极连接所述输出模块；所述击穿二极管D1的阴极连接所述开关管的控制端，所述开关管的低电位端通过所述电阻R10连接直流电压，所述开关管的控制端同时通过所述电阻R9连接直流电压，所述开关管的高电位端通过所述电阻R11连接所述电源的控制端。

优选地，所述开关管是PNP型三极管  Q1，所述PNP型三极管Q1的基极作为所述控制端，所述PNP型三极管Q1的发射极作为所述低电位端，所述PNP型三极管Q1的集电极作为所述高电位端。

优选地，所述开关管是P沟道MOS管  Q3，所述P沟道MOS管 Q3的栅极作为所述控制端，所述P沟道MOS管  Q3的源极作为所述低电位端，所述P沟道MOS管  Q3的漏极作为所述高电位端。

优选地，所述采样模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；

所述电阻R4和所述电阻R5并联后，与所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3串联在所述负载的电压输入端和地之间，且所述电阻R4和所述电阻R5并联后的一端接地。

优选地，所述对比模块包括：基准源U1、电容C1、电容C2、电阻R6；

所述电容C1、所述电容C2和所述电阻R6串联在直流电压和地之间，且所述电阻R6的一端连接所述直流电压；所述基准源U1的阳极端接地，所述基准源U1的阴极端连接所述电阻R6的另一端，所述基准源U1的参考端连接所述电容C1与所述电容C2连接的一端；所述基准源U1的阴极端同时连接所述输出模块；所述电容C1与所述电容C2连接的一端同时连接所述采样模块。

优选地，所述基准源U1的型号为TL431。

优选地，所述输出模块包括：光电耦合器U2、电阻R7、电阻R8；

所述光电耦合器U2中的发光二级管的阴极连接所述对比模块；所述光电耦合器U2中的发光二级管的阳极连接所述控制模块，所述光电耦合器U2中的发光二级管的阳极同时通过所述电阻R8连接直流电压；所述光电耦合器U2中的光敏三极管的集电极通过所述电阻R7连接直流电压，所述光电耦合器U2中的光敏三极管的发射极连接其它控制电路和/或所述保护执行电路。

本发明的目的还在于提供一种负载保护装置，所述负载保护装置包括上述所述的负载保护电路。

在本发明实施例中，通过采样模块对输入负载的电压进行采样并输出采样值，通过对比模块，将所述采样模块输出的所述采样值与预设安全阈值进行大小对比，以防止电源输出的电压过高或者过低，在所述采样值大于或小于所述预设安全阈值时，输出电压调节信号，所述输出模块在接收所述电压调节信号时输出电压保护信号；所述控制模块根据所述电压保护信号控制所述电源对输出的电压进行调节。本发明实施例提供的负载保护电路能够使负载的输入电压稳定，保护负载的使用寿命并降低安全隐患。

附图说明

图1是本发明实施例提供的负载保护电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的负载保护电路的电路结构图；

图3是本发明第一实施例提供的负载保护电路的电路结构图；

图4是本发明第二实施例提供的负载保护电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

图1示出了本发明实施例提供的负载保护电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例提供的负载保护电路100，连接在电源200和负载300之间，该负载保护电路100包括：

采样模块101，与该负载的输入端连接，用于对输入该负载的电压进行采样并输出采样值；

对比模块102，与该采样模块101采样模块101连接，用于将该采样模块101采样模块101输出的该采样值与预设安全阈值进行大小对比，并当该采样值大于或小于该预设安全阈值时，输出电压调节信号；

输出模块103，与该对比模块102连接，用于当该对比模块102输出该电压调节信号时输出电压保护信号；

控制模块104，与该输出模块103和该电源连接，用于根据该电压保护信号控制该电源对输出的电压进行调节。

在本发明实施例中，通过采样模块对输入负载的电压进行采样并输出采样值，通过对比模块，将该采样模块输出的该采样值与预设安全阈值进行大小对比，以防止电源输出的电压过高或者过低，在该采样值大于或小于该预设安全阈值时，输出电压调节信号，该输出模块在接收该电压调节信号时输出电压保护信号；该控制模块根据该电压保护信号控制该电源对输出的电压进行调节。本发明实施例提供的负载保护电路能够使负载的输入电压稳定，保护负载的使用寿命并降低安全隐患。

图2示出了本发明实施例提供的负载保护电路的电路结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一优选实施例，控制模块104包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管；

击穿二极管D1的阳极连接输出模块103；击穿二极管D1的阴极连接开关管的控制端，开关管的低电位端通过电阻R10连接直流电压，开关管的控制端同时通过电阻R9连接直流电压，开关管的高电位端通过电阻R11连接电源的控制端。

实施例一：

图3示出了本发明第一实施例提供的控制模块104的电路结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，如下：

作为本发明一优选实施例，开关管是PNP型三极管  Q1，PNP型三极管Q1的基极作为控制端，PNP型三极管Q1的发射极作为低电位端，PNP型三极管Q1的集电极作为高电位端。

实施例二：

图4示出了本发明第二实施例提供的控制模块104的电路结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，如下：

作为本发明一优选实施例，开关管是P沟道MOS管  Q3，P沟道MOS管  Q3的栅极作为控制端，P沟道MOS管  Q3的源极作为低电位端，P沟道MOS管 Q3的漏极作为高电位端。

如图2-图4所示，作为本发明优选实施例，采样模块101包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；

电阻R4和电阻R5并联后，与电阻R1、电阻R2、电阻R3串联在负载的电压输入端和地之间，且电阻R4和电阻R5并联后的一端接地。

作为本发明一优选实施例，对比模块102包括：基准源U1、电容C1、电容C2、电阻R6；

电容C1、电容C2和电阻R6串联在直流电压和地之间，且电阻R6的一端连接直流电压；基准源U1的阳极端接地，基准源U1的阴极端连接电阻R6的另一端，基准源U1的参考端连接电容C1与电容C2连接的一端；基准源U1的阴极端同时连接输出模块103；电容C1与电容C2连接的一端同时连接采样模块101，其中，基准源U1的型号为TL431。

进一步地，作为本发明一优选实施例，输出模块103包括：光电耦合器U2、电阻R7、电阻R8；

光电耦合器U2中的发光二级管的阴极连接对比模块102；光电耦合器U2中的发光二级管的阳极连接控制模块104，光电耦合器U2中的发光二级管的阳极同时通过电阻R8连接直流电压；光电耦合器U2中的光敏三极管的集电极通过电阻R7连接直流电压，光电耦合器U2中的光敏三极管的发射极连接其它控制电路和/或保护执行电路。

本发明实施例还提供了一种负载保护装置，该负载保护装置包括上述实施例中所述的负载保护电路。

在本发明实施例中，通过采样模块对输入负载的电压进行采样并输出采样值，通过对比模块，将所述采样模块输出的所述采样值与预设安全阈值进行大小对比，以防止电源输出的电压过高或者过低，在所述采样值大于或小于所述预设安全阈值时，输出电压调节信号，所述输出模块在接收所述电压调节信号时输出电压保护信号；所述控制模块根据所述电压保护信号控制所述电源对输出的电压进行调节。本发明实施例提供的负载保护电路能够使负载的输入电压稳定，保护负载的使用寿命并降低安全隐患。

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步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

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 (9)

1.一种负载保护电路，连接在电源和负载之间，其特征在于，所述负载保护电路包括：

采样模块，与所述负载的输入端连接，用于对输入所述负载的电压进行采样并输出采样值；

对比模块，与所述采样模块连接，用于将所述采样模块输出的所述采样值与预设安全阈值进行大小对比，并当所述采样值大于或小于所述预设安全阈值时，输出电压调节信号；

输出模块，与所述对比模块连接，用于当所述对比模块输出所述电压调节信号时输出电压保护信号；

控制模块，与所述输出模块和所述电源连接，用于根据所述电压保护信号控制所述电源对输出的电压进行调节。

2.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述控制模块包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管；

所述击穿二极管D1的阳极连接所述输出模块；所述击穿二极管D1的阴极连接所述开关管的控制端，所述开关管的低电位端通过所述电阻R10连接直流电压，所述开关管的控制端同时通过所述电阻R9连接直流电压，所述开关管的高电位端通过所述电阻R11连接所述电源的控制端。

3.根据权利要求2所述的负载保护电路，其特征在于，所述开关管是PNP型三极管 Q1，所述PNP型三极管Q1的基极作为所述控制端，所述PNP型三极管Q1的发射极作为所述低电位端，所述PNP型三极管Q1的集电极作为所述高电位端。

4.根据权利要求2所述的电压保护电路的电压检测电路，其特征在于，所述开关管是P沟道MOS管 Q3，所述P沟道MOS管    Q3的栅极作为所述控制端，所述P沟道MOS管  Q3的源极作为所述低电位端，所述P沟道MOS管   Q3的漏极作为所述高电位端。

5.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述采样模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；

所述电阻R4和所述电阻R5并联后，与所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3串联在所述负载的电压输入端和地之间，且所述电阻R4和所述电阻R5并联后的一端接地。

6.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述对比模块包括：基准源U1、电容C1、电容C2、电阻R6；

所述电容C1、所述电容C2和所述电阻R6串联在直流电压和地之间，且所述电阻R6的一端连接所述直流电压；所述基准源U1的阳极端接地，所述基准源U1的阴极端连接所述电阻R6的另一端，所述基准源U1的参考端连接所述电容C1与所述电容C2连接的一端；所述基准源U1的阴极端同时连接所述输出模块；所述电容C1与所述电容C2连接的一端同时连接所述采样模块。

7.根据权利要求6所述的负载保护电路，其特征在于，所述基准源U1的型号为TL431。

8.根据权利要求1所述的负载保护电路，其特征在于，所述输出模块包括：光电耦合器U2、电阻R7、电阻R8；

所述光电耦合器U2中的发光二级管的阴极连接所述对比模块；所述光电耦合器U2中的发光二级管的阳极连接所述控制模块，所述光电耦合器U2中的发光二级管的阳极同时通过所述电阻R8连接直流电压；所述光电耦合器U2中的光敏三极管的集电极通过所述电阻R7连接直流电压，所述光电耦合器U2中的光敏三极管的发射极连接其它控制电路和/或所述保护执行电路。

9.一种负载保护装置，其特征在于，所述负载保护装置包括权利要求1至8任一项所述的负载保护电路。