CN1052348C - 电源供电电路 - Google Patents

Abstract

一开关连接到一输入端和一输出端之间。一判定电路检测输出端的电压，判定输出端的电压是否为一预定电压或其以下。判定装置产生一输出，用于当输出端电压为一预定电压或其以下时断开该开关，当该电压高于预定电压时接通该开关。一组抗线路连接到输入端和输出端，以便旁通该开关。当由于开关动作断开电源供电时，从输入端经过阻抗线路向负载装置流过电流。

Description

电源供电电路

本发明涉及一种电源供电回路，其从一电源电路向负载装置提供供电电压。本发明的电源供电电路适用于，例如装有摄像机的磁带录像机外部辅助装置和蓄电池充电器供电及驱动电动机。

按常规方式，由电源电路向负载装置供电时，电路保护元件例如熔断器(当负载装置是集成电路(IC)时，为一种IC保护元件)装在电源电路和负载装置之间。当供电发生不正常时，通过断开电路保护元件例如熔断器和IC保护元件，使向负载装置的供电中止。

例如，当从装有摄像机的磁带录像机的电源电路向作为该磁带录像机的外部辅助装置的可调麦克风(zoom microphone)提供供电电压时，假如由于出现扰动例如短路，使流到可调麦克风的电流的数量增加，该装有摄像机的磁带录像机中的熔断器熔断，从而中止供电。

然而，在这种装置的常规供电电路中，由于当供电不正常时，电路保护元件例如熔断器和IC保护元件断开，由于电路保护元件动作，一旦使供电中止，供电状态不可能在没有替换电路保护元件的情况下恢复。因此要花很长时间重新恢复供电。

为了解决这个问题，提出如图4所示的装置，在其中装有用于监测向负载装置12供电的装置11，当供电电压变到一预定值或更低时，插入到供电电路13中的开关装置10断开，中止供电。通过手动操作复归装置14，开关装置10复归，从而恢复供电。

然而，根据这种方法，由于是根据供电电压的下降中止供电，甚至由于瞬时冲击电流也中止供电，直到开关装置10被复归，才恢复供电。例如在装有摄像机的磁带录像机的情况下，一个辅助装置附接到它的主体上，该辅助装置具有用于接收电源的电源接线端，使得由磁带录像机向辅助装置供电。当磁带录像机接通之后的某段时间，连接该辅助装置，向辅助装置的去耦合电容9(电解电容)产生一个充电冲击电流i，导致开关装置10断开。然后，直到操作复归装置14之前，都不能向辅助装置供电。

本发明的一个目的是提供一种电源供电电路，该电路对于不正常供电提供可靠保护并且即使当由于在向负载装置的去耦合电容充电时产生一个冲击电流使开关装置断开的情况下也能自动恢复供电状态。

本发明的电源供电电路包含如下：一输入端，用于输入功率；一输出端，用于输出功率；一开关装置，连接到输入端和输出端之间；一判定电路，其检测输出端的电压，以判定输出端的电压是否是预定值或其以下，所述判定电路产生一输出，用于当输出端电压为预定电压或其下时关断开关装置以及当该电压高于预定电压时导通开关装置：一阻抗线路，其连接到输入端和输出端，以便旁通该开关，当电源由干开关动作被断开时，所述阻抗线路经过输出端向连在输出端的负载装置供电。

根据这些特征，当由于供电不正常，判定装置判定供电电压为预定电压或其以下时，利用开关装置中止向负载装置的供电。在此之后，通过在电源电路处进行电源起动操作，通过操作一恢复装置，利用开关装置恢复电源向负载装置供电的状态。

然而，应由于给负载装置的去耦合电容充电时产生的冲击电流使开关装置断开时，即使在开关装置断开之后，电流经过阻抗线路流到电容器向电容充电，使得供电电压为该预定数值或其以上。因此，由于判定装置的输出作用，开关装置自动投入供电状态。相反，当开关装置由于故障例如在负载装置处短路而短路时，供电电压绝不会为预定值或其以上，使得供电不会自动恢复。

本发明的这一和其它目的及特征，通过参阅附图结合各优选实施例进行如下介绍，将会变得更明显，其中

图1表示本发明的一个实施例；

图2表示本发明该实施例的详细结构线路；

图3是解释本发明该实施例的工作辅助波形图；

图4表示本发明所指类型的电源供电电路。

参阅各附图，将介绍使用在装有摄像机的磁带录像机中的，用于向外部辅助装置例如可调麦克风供电的本发明的供电电路。参阅图1，虚线包围部分表示装在该装有摄像机的磁带录像机中的电源供电电路部分20。该电源供电电路部分从装有该装有摄像机的磁带录像机中的电源电路1向负载装置12进行供电。在这种情况下，负载装置12是外部辅助装置。电源电路1输出一个由对商用交流电源进行整流和滤波或者由蓄电池的供电电压得到的供电电压。电源供电电路20具有一输入端21和输出端22。

参考数码2表示一电压检测电路，其检测向负载装置12供电的输出端22上的电压。参考数字3表示一电压比较电路，其将被检测的供电电压与一预定基准电压(在本例中，由蓄电池4的电压作为基准电压)进行比较，以判定供电电压是否为基准电压)。根据比较结果，判定供电电压是基准电压或其以下时，电压比较电路3中止向后面要介绍的开关电路提供维持电流。

参考数码5表示开关电路，其根据电压比较电路3的比较结果，继续或中止由电源电路1向负载电路12的供电。当由电压比较电路3提供维持电流时，开关电路5继续供电状态。参考数字6表示ON检测电路，其检测在电源电路1的电源ON(起动接通)操作。参考数码7表示一复归电路，其向开关电路5提供一持续一段时间的复归电流，即在断开状态下利用ON检测电路6检测电源ON操作，以便使开关电路5的断开状态清除，恢复供电状态。由于复归电路7根据电源ON操作起动，该复归电路7间接根据手动控制操作起动。复归电路7可以利用直接手动控制操作起动。

当开关电路5处在供电状态时，假如由于在负载装置中发生短路，供电不正常，流到负载装置12的电流量增加，由电源检测电路2检测的供电电压由于电流量的增加而降低到低于基准值。因此，来自电源比较电路3的维持电流被中止，使得开关电路5断开，从而中止向负载装置12的供电。

在该异常例如负载装置12处的短路被消除之后，当在电源电路1的电源被起动(例如当已被接通的电源开关被断开，然后再接通时)，该电源的起动接通由ON检测电路6所检测，使得由复归电路7向开关电路5提供持续一预定时间的复归电流。接着，开关电路5投入供电状态，恢复向负载装置12的供电。由电压检测电路2检测供电电压，当由电压比较电路3判定供电电压是基准电压或其以上时，恢复提供维持电流，同时提供复归电流，使得即使在复归电流的提供终止之后，开关电路5仍维持供电状态。这时，当判定供电电压低于基准电压时，不再由电压比较电路3提供维持电流，使得开关电路5再次被断开。参考数码8表示一阻抗线路，其连接到电源电路1和负载装置12，以便旁通开关电路5的两端。在这一实施例中，阻抗线路8是一电阻R。电阻R的数值相当高。因此，流经阻抗线路8的电流很小。

参阅图2，其表示电源供电线路的详细结构线路。在可手动操作的开关SW接通以前，在A和B点的电压均为0伏。当开关SW接通时，在B点产生一电压V1，它是由电阻R1和R2对电源电压Vcc分压产生的。A点电压由0伏增加如图3中实线(a)所表示的，其随着按电阻R3和电容C1的时间常数使电容C1逐渐充电而变化。

由于晶体管Q1的基极电压高于晶体管Q2的基极电压，同时在A点的电压Vc低于在B点的电压V1，晶体管Q1起动导通并且晶体管Q2被截止。由于晶体管Q1起动导通，使晶体管Q3起动导通。由于晶体管Q3起运导通，使晶体管Q4起动导通，使得复归电流流到节点C。

然则，当在A点的电压Vc超过在B点的电压时，晶体管Q1和Q2的状态反转，使得晶体管Q1截止而晶体管Q2导通。因而晶体管Q3和Q4被截止，中止由晶体管Q4向节点C流动的复归电流。利用这一操作，复归电流变为如图3(b)所示的脉冲波形。

晶体管Q5和Q6是构成差分放大器的差分晶体管。利用电阻R4和R5向晶体管Q5的基极提供一个作为基准的恒定偏置。晶体管Q5和Q6的发射极经过电阻R6接地。晶体管Q7和Q8分别接到晶体管Q5和Q6的集电极。

晶体管Q7和Q8构成利用晶体管Q6的集电极输出驱动的电流镜式电路。在电流镜式电路输出侧的晶体管Q7的集电极经过按二极管连接的晶体管Q9和电阻R7连接到晶体管Q10的基极。晶体管Q10的集电极连接到PNP型输出级晶体管Q11的基极。晶体管Q11的集电极连接到负载装置12上。晶体管Q11的集电极还经电阻R8和R9接地。在电阻R8和R9之间的节点D经过电阻R10连接到差分晶体管Q6的基极。

因此，当接通电源开关SW，以便向节点C提供复归电流时，晶体管Q10和Q11起动导通，由晶体管Q11的集电极向负载装置12提供供电电压Vcc。在D点产生的电压反馈到差分晶体管Q6的基极，使得当晶体管11导通以及在D点的电压Vd高于在E点的电压Vc时，晶体管Q6导通。

因此，晶体管Q8和Q7也导通，使得晶体管Q7的集电极电流作为维持电流经过晶体管Q9和电阻R7的流到晶体管Q10的基极。因此，在终止提供复归电流以后，晶体管Q10和Q11维持导通，使得继续向负载装置12提供供电电压Vcc。

然而，当由于出现不正常，例如在负载装置12处短路，流到负载装置12的电流量增加，导致在晶体管Q11的集电极处的电压下降，更不必说，当由于断开电源开关SW而断开电源时，在D点产生的电压Vd下降，使得电压Vd低于电压Ve。因此，差分晶体管Q6被截止。

因此，晶体管Q8和Q7也被截止，使得晶体管Q7的集电极电流不再经过晶体管Q9和电阻R7流到晶体管Q10的基极。接着，晶体管Q10和Q11被截止，中止向负载装置12供电。

如上所述，当一种故障例如短路发生时，，由于由电压检测电路2所检测的电压Vd仍然低于电压Ve，并且绝不会等于或高于电压Ve、晶体管Q11还维持在截止状态。然而，当晶体管Q11被截止，不是由于一种故障例如短路而是由于在向去耦合电容9充电时产生的冲击电流，自动恢复晶体管Q11的导通状态(即晶体管Q11自动起动导通)。

更确切地说，当冲击电流流到电容器9时，供电电压下降，使得电压Vd低于电压Ve，类似于短路情况。接着，晶体管Q11与晶体管Q7和Q10一起被截止。然而，当晶体管Q11被截止时，从电源电路1经过电阻R向负载装置12流有电流，向电容9逐渐充电。因此，晶体管Q11的集电极电压上升，使得电压Vd等于或大于电压Ve，晶体管Q7到Q10起动导通以便导通晶体管Q11。因此，在这种情况下，没有任何复归操作，供电状态自动恢复。当晶体管Q11导通时，很难有电流经过电阻R8流到负载装置12。这是由于当晶体管Q11导通时，其电阻与电阻R8相比是极为小的。

另一方面断开电源开关，然后再将其接通以恢复供电，例如在本实施例中，当使用交流电源时，通过由一电源插孔中拔出塞绳，然后再次将其插入，电源开关接通。此外，在本实施例中，本发明用于向外部辅助装置供电，但本发明并不局限于此。

如上所述，根据本发明的电源供电电路，当开关装置由于故障例如在负载装置处短路而被断开时，供电电压绝不会增加到预定数值或其以上，使得直到复归操作之前绝不会恢复供电。因此，可靠地实现了对不正常供电的保护。当由于向负载装置的去耦合电容充电引起的冲击电流使开关装置断开时，在断开之后，电流经过阻抗线路流到该电容向其充电，使得供电电压增加到预定值或其以上，由于判别装置输出使开关装置自动投入到供电状态。因此，当供电不正常可能产生的误动作被很快地排除了。

很明显，根据上述论述，可以对本发明进行很多改进和变化。应当理解，在提出的权利要求的范围内，本发明可以按不同于专门介绍的方式实施。

Claims (5)

1.一种电子装置，一负载装置可连接到其上，该电子装置包含：

一输入端，用于输入功率；

一输出端，用于输出功率；

开关装置，连接到该输入端和输出端之间；

其特征在于，还包括：

一判定电路，其检测输出端的电压，以判定输出端的电压是否为一预定电压或其以下，所述判定电路产生一输出，用于当输出端电压为预定电压或其以下时，关断开关装置以及当输出端电压高于预定电压时，导通开关装置；以及

一阻抗线路，其连接到输入端和输出端，以便旁通开关装置，当由于开关装置动作中止供电时，所述阻抗线路经过输出端向连接到输出端上的负载装置提供供电电流。

2.根据权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，所述的阻抗线路包括一个电阻。

3.根据权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，所述的负载装置有一个电容，其连接到该输出端和地电位点。

4.根据权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，还包含：

一电源电路，包括一电源ON/OFF操作装置；

恢复装置，用于检测在电源电路处的电源ON操作状态，使处于断开供电状态的开关装置恢复到供电状态。

5.根据权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，还包含：

一操作开关，其连接到电源和输入端之间；

一复归电流发生电路，其连接到操作开关的输出侧，当操作开关接通时，所述复归电流发生电路产生一脉冲形的电流；

一PNP型开关晶体管，作为开关装置，该开关型晶体管的发射极连接到操作开关的输出侧，它的集电极连接到负载装置连接端，所述开关晶体管的基极提供有脉冲形电流；

一电阻电路，连接到开关晶体管的集电极和地电位点之间；

一第一NPN型晶体管，向它的基极提供在电阻电路中产生的一个电位；

一第二晶体管，其与第一晶体管一起构成一差动比较器；

一偏置电阻电路，其连在操作开关的输出侧和地电位点之间，当操作开关处在ON时，所述偏置电阻电路向第二晶体管的基极提供一个基准电压；

一装置，用于将比较器的输出提供到开关晶体管的基极；以及

一电阻，其连接到开关晶体管的发射极和集电极之间，与开关晶体管相并联，所述电阻作为阻抗线路。

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