CN105356420A - 一种基于三极管的电源保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于三极管的电源保护电路，包括：电源供电端、外部电路负载端、电阻、第一三极管、第二三极管。正常情况下，第一三极管导通；当外部电路负载端有短路现象时，三极管电位控制中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接，保护电源。本发明还包括一个智能控制电路，在外部电路负载端恢复正常后自动恢复电源连接。在本发明涉及的基于三极管的电源保护电路结构简单、具有高智能化，在车载设备的电路设计方面应用时显示出十分优越的性能，具备广阔的应用前景。

Description

一种基于三极管的电源保护电路
技术领域
本发明涉及一种电源保护电路，具体涉及一种基于三极管的电源保护电路，更具体的涉及一种具有智能控制的电源保护电路。
背景技术
对于智能设备的电路设计，电源保护是其中最关键的保护之一，当电路系统出现短路故障时，人们希望电源保护电路需快速及时地启动电源保护，当故障排除后又自动解除保护状态，但能做到这一点的电源保护电路并不多，因此评价电路能否在故障排除后自动恢复正常工作状态是评价电源保护电路可靠性、安全性和智能性的一个重要因素。
对于总线式电路，现有技术应用最普遍的智能连接器都并联在一个直流总线上，有可能造成智能连接器的接地与大地短路的情况，从而造成整个电路负载过高而烧坏，若采取隔离式设计则增加大量的成本，因此，短路时的电源保护问题亟待解决。
现有技术的短路保护电路存在着结构复杂、成本高、功耗高等缺陷，不能满足电路设计的需要。
有些结构简单的电路，由于元器件应用较少，短路保护的延迟现象很严重。
发明内容
基于现有技术的缺陷，本发明提供一种基于三极管的电源保护电路，至少包括以下元器件：电源供电端、外部电路负载端、电阻、第一三极管、第二三极管。
所述第一三极管和所述第二三极管都是PNP三极管，所述第一三极管的基电极B与所述第二三极管的集电极C相连，并通过第四电阻接地，所述第一三极管的发射极E通过第一电阻与所述电源供电端相连，所述第一三极管的集电极C与所述外部电路负载端相连；
第二电阻通过所述第二三极管的发射极E和基电极B，与所述第一电阻并联；
第三电阻通过所述第一三极管的发射极E和集电极C，与所述第二电阻并联；
所述第二三极管的发射极E直接与电源供电端相连，所述第二三极管的集电极C通过第四电阻接地，所述第二三极管的基电极B通过第三电阻与所述外部电路负载端相连，并且，通过第五电阻接地；
所述第四电阻一端连接所述第一三极管的基电极B和所述第二三极管的集电极C，一端接地；
第五电阻通过所述第二三极管的集电极C与基电极B与第四电阻并联，并且所述第五电阻的一端接地。
本发明涉及的基于三极管的电路的电源保护方法为，当外部电路负载端处于正常工作状态时，第一三极管导通，所述基于三极管的电路正常工作。当外部电路负载端有短路现象时，所述第二三极管导通，所述第二三极管的集电极C的电位提升，与之相连的所述第一三极管的基电极B电位也随之提升，所述第一三极管立即断开，中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接，以保护电源防止其被烧坏。
进一步地，所述基于三极管的电源保护电路还并联一个智能控制电路，所述智能控制电路包括电子开关、磁珠和比较器。当外部电路负载端短路而所述基于三极管的电源保护电路反应延迟时，所述电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，所述比较器判断出所述外部电路负载端处于短路状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即导通所述第二三极管，断开所述第一三极管，中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接。当所述外部电路负载端恢复正常，则控制电子开关正常关断，比较器判断出外部电路负载端处于正常状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即断开所述第二三极管，导通所述第一三极管，恢复外部电路负载端与所述电源供电端的连接。
更进一步地，所述智能控制电路的电子开关并联一个电容，所述电容的一端接地，以保证电子开关的可靠性，从而提高智能控制电路的整体性能。
本发明的一个可选方案是，在所述第一三极管与所述第一电阻之间设置一个稳压二极管，即所述二极管通过第一电阻与电源供电端相连接，其中，所述二极管的负极与电源供电端连接。
本发明提供一种基于三极管的电源保护电路的用途，所述基于三极管的电源保护电路由于其稳定性与便捷性，应用于车联网领域，具体地设置在车载设备的电路中。
本发明涉及的基于电源负载异常的短路保护电路通过反馈方式控制外部电路负载端与电源供电端的通断，具有结构简单、成本低、响应快等优点。本发明还引入设计简单的智能控制电路，具有高智能化的特点。本发明涉及的基于三极管的电源保护电路在应用于车联网领域尤其是车载设备时，能充分满足车载设备对电路的稳定性与灵敏性等要求，具有应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1的基于三极管的电源保护电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
如图1所示，一种基于三极管的电源保护电路，包括：电源供电端B+IN、外部电路负载端B+OUT、电阻R1/R2/R3/R4/R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2。
所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q2都是PNP三极管，所述第一三极管Q1的基电极B与所述第二三极管Q2的集电极C相连，并通过第四电阻R4接地，所述第一三极管Q1的发射极E通过第一电阻R1与所述电源供电端B+IN相连，所述第一三极管Q1的集电极C与所述外部电路负载端B+OUT相连；第二电阻R2通过所述第二三极管Q2的发射极E和基电极B，与所述第一电阻R1并联；第三电阻R3通过所述第一三极管Q1的发射极E和集电极C，与所述第二电阻R2并联；所述第二三极管Q2的发射极E直接与电源供电端B+IN相连，所述第二三极管Q2的集电极C通过第四电阻R4接地，所述第二三极管Q2的基电极B通过第三电阻R3与所述外部电路负载端B+OUT相连，并且，通过第五电阻R5接地；所述第四电阻R4一端连接所述第一三极管Q1的基电极B和所述第二三极管Q2的集电极C，一端接地；第五电阻R5通过所述第二三极管Q2的集电极C与基电极B与第四电阻R4并联，并且所述第五电阻R5的一端接地。
当外部电路负载端处于正常工作状态时，第一三极管导通，所述基于三极管的电路正常工作。当外部电路负载端有短路现象时，所述第二三极管导通，所述第二三极管的集电极C的电位提升，与之相连的所述第一三极管的基电极B电位也随之提升，所述第一三极管立即断开，中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接，以保护电源防止其被烧坏。
实施例2
本实施例与实施例1的区别是，增加了一个智能控制电路，与原有的基于三极管的电源保护电路并联。
智能控制电路包括电子开关、磁珠和比较器。当外部电路负载端短路而所述基于三极管的电源保护电路反应延迟时，所述电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，所述比较器判断出所述外部电路负载端B+OUT处于短路状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即导通所述第二三极管Q2，断开所述第一三极管Q1，中断外部电路负载端B+OUT与所述电源供电端B+IN的连接。当所述外部电路负载端B+OUT恢复正常，则控制电子开关正常关断，比较器判断出外部电路负载端B+OUT处于正常状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即断开所述第二三极管Q2，导通所述第一三极管Q1，恢复外部电路负载端B+OUT与所述电源供电端B+IN的连接。
实施例3
本实施例与实施例1的区别是，增加了智能控制电路、智能电路的电子开关增加一个并联的电容、增加一个二极管，构成了一个智能的、感应更加灵敏基于三极管的电源保护电路。
智能控制电路的构成、运行方法如实施例2所描述，目的是增加原有电源保护电路的智能性；智能电路的电子开关并联的电容一端接地，以保证电子开关的可靠性，从而提高智能控制电路的整体性能。在所述第一三极管Q1与所述第一电阻R1之间设置一个稳压二极管，即所述二极管通过第一电阻与电源供电端相连接，其中，所述二极管的负极与电源供电端连接，增加了原有电源保护电路的可靠性，使得电路对外部负载电路的短路的感应更加灵敏。

Claims (6)

1.一种基于三极管的电源保护电路，其特征在于：至少包括电源供电端、外部电路负载端、电阻、第一三极管、第二三极管；
所述第一三极管和所述第二三极管都是PNP三极管，所述第一三极管的基电极B与所述第二三极管的集电极C相连，并通过第四电阻接地，所述第一三极管的发射极E通过第一电阻与所述电源供电端相连，所述第一三极管的集电极C与所述外部电路负载端相连；
所述第二电阻通过所述第二三极管的发射极E和基电极B，与所述第一电阻并联；
所述第三电阻通过所述第一三极管的发射极E和集电极C，与所述第二电阻并联；
所述第二三极管的发射极E直接与电源供电端相连，所述第二三极管的集电极C通过第四电阻接地，所述第二三极管的基电极B通过第三电阻与所述外部电路负载端相连，并且，通过第五电阻接地；
所述第四电阻一端连接所述第一三极管的基电极B和所述第二三极管的集电极C，一端接地；
所述第五电阻通过所述第二三极管的集电极C与基电极B与第四电阻并联，并且所述第五电阻的一端接地。
2.根据权利要求1所述基于三极管的电源保护电路，其特征在于：所述基于三极管的电源保护电路还并联一个智能控制电路，所述智能控制电路包括电子开关、磁珠和比较器；
当外部电路负载端短路而所述基于三极管的电源保护电路反应延迟时，所述电子开关不能正常关断、处于始终导通状态，所述比较器判断出所述外部电路负载端处于短路状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即导通所述第二三极管，断开所述第一三极管，中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接；当所述外部电路负载端恢复正常，则控制电子开关正常关断，比较器判断出外部电路负载端处于正常状态，向所述基于三极管的电源保护电路发送信息，即断开所述第二三极管，导通所述第一三极管，恢复外部电路负载端与所述电源供电端的连接。
3.根据权利要求2所述基于三极管的电源保护电路，其特征在于：所述智能控制电路的电子开关并联一个电容，所述电容的一端接地。
4.根据权利要求1所述基于三极管的电源保护电路，其特征在于：在所述第一三极管与所述第一电阻之间设置一个稳压二极管，即所述二极管通过第一电阻与电源供电端相连接，其中，所述二极管的负极与电源供电端连接。
5.一种基于三极管的电路的电源保护方法，其特征在于，所述方法是基于权利要求1～4所述的任一基于三极管的电源保护电路，当外部电路负载端处于正常工作状态时，第一三极管导通，所述基于三极管的电路正常工作；当外部电路负载端有短路现象时，所述第二三极管导通，所述第二三极管的集电极C的电位提升，与之相连的所述第一三极管的基电极B电位也随之提升，所述第一三极管立即断开，中断外部电路负载端与所述电源供电端的连接。
6.一种基于三极管的电源保护电路的用途，其特征在于：所述电路基于权利要求1～5所述的任一基于三极管的电源保护电路，所述电路应用于车载设备的电路中。
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