CN106229958A - 一种电压保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电压保护电路领域，提供了一种电压保护电路及装置。在本发明实施例中，所述电压保护电路均采用分立元器件构成，设计简单，通过检测所述过压保护电路电压保护电路的输出端的电压变化，若检测出的电压值超过保护电压阈值预设电压阈值，则控制开关管导通，继而通过继电器控制过压保护电路电压保护电路的接通，从而稳定所述过压保护电路电压保护电路的输出电压，实现对电子设备的保护。

Description

一种电压保护电路及装置

技术领域

本发明属于电压保护电路领域，尤其涉及一种电压保护电路及装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，新产品新技术不断革新，各种各样的电子设备已深入到日常生活和工作中，随之也出现了各种各样的电压保护电路。

但是，目前的电压保护电路设计复杂，且效率低，工作不稳定，过高或过低的电压容易造成电子设备的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压保护电路，旨在解决电压保护电路工作不稳定，易造成电子设备损坏的问题。

本发明是这样实现的，一种电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，所述电压保护电路包括：

交直流转换模块、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管、第二开关管、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；

所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管的高电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管的控制端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管的低电压端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管的低电压端和所述第二开关管的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管的高电压端和所述第一开关管的低电压端，所述第二开关管的低电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

本发明的另一目的在于提供一种电压保护装置，所述电压保护装置还包括电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，所述电压保护电路包括：

交直流转换模块、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管、第二开关管、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；

所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管的高电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管的控制端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管的低电压端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管的低电压端和所述第二开关管的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管的高电压端和所述第一开关管的低电压端，所述第二开关管的低电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

在本发明实施例中，所述电压保护电路均采用分立元器件构成，设计简单，通过检测所述电压保护电路的输出端的电压变化，若检测出的电压值超过预设电压阈值，则控制开关管导通，继而通过继电器控制电压保护电路的接通，从而稳定所述电压保护电路的输出电压，实现对电子设备的保护。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的电压保护电路的电路结构图；

图2是本发明第二实施例提供的电压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。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

图1示出了本发明第一实施例提供的电压保护电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，所述电压保护电路包括：

交直流转换模块300、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管100、第二开关管200、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；

所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块300的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管100的高电压端接所述交直流转换模块300的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管100的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管100的控制端和所述交直流转换模块300的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管100的低电压端和所述交直流转换模块300的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管100的低电压端和所述第二开关管200的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块300的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管200的高电压端和所述第一开关管100的低电压端，所述第二开关管200的低电压端接所述交直流转换模块300的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管200的控制端和所述第二开关管200的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管200的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

作为本发明一实施例，所述第一开关管100采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为开关管的低电位端。

作为本发明一实施例，所述第二开关管200采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为开关管的低电位端。

图2示出了本发明第二实施例提供的电压保护电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

作为本发明一实施例，所述第一开关管100采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为开关管的低电位端。

作为本发明一实施例，所述第二开关管200采用N型MOS管Q4，所述N型MOS管的栅极Q4为开关管的控制端，所述N型MOS管的漏极Q4为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q4的源极为开关管的低电位端。

本发明实施例还一种电压保护装置，可以包括电子设备，所述电压保护装置还包括电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，所述电压保护电路包括：

交直流转换模块、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管、第二开关管、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；

所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管的高电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管的控制端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管的低电压端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管的低电压端和所述第二开关管的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管的高电压端和所述第一开关管的低电压端，所述第二开关管的低电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

作为本发明一实施例，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为开关管的低电位端。

作为本发明一实施例，所述第一开关管采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为开关管的低电位端。

作为本发明一实施例，所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为开关管的低电位端。

作为本发明一实施例，所述第二开关管采用N型MOS管Q4，所述N型MOS管的栅极Q4为开关管的控制端，所述N型MOS管的漏极Q4为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q4的源极为开关管的低电位端。

下面以第一开关管100和第二开关管200分别采用三极管Q1和三极管Q2为例，说明电压保护电路的工作原理：

波动的市电经过交直流转换模块300整流后输出波动的直流电源，第一电容C1用于稳定波动的直流电压；所述直流电源与第一电阻R1和稳压二极管ZD1组成回路，从而所述稳压二极管ZD1给三极管Q1的基极提供电压；继电器K1的线圈控制所述继电器K1的开关，从而控制所述直流电源与所述电压保护电路的输出端之间是否串联接入热敏电阻RT1和热敏电阻RT2；第二电容C2用于稳定三极管Q2的发射极的输出电压；当三极管Q2接通后再断开时，第一二极管D1用于释放继电器K1的电感线圈存储的反电动势；第三电阻R3与第二电阻R2串联后连接在所述电压保护电路的输出端，检测电阻R2用于检测所述电压保护电路的输出端的电压是否过压；当所述直流电源的电压值超过预设电压阈值时，与所述直流电源连接的热敏电阻RT1和热敏电阻RT2用于降低所述电压保护电路的输出电压。

当波动的市电经过交直流转换模块300整流后输出波动的直流电源后，正常情况下，所述直流电源的电压值没有超过预设电压阈值，第三电阻R3的电压未达到0.7V，三极管Q2的集电极和发射极处于断开状态，继电器K1的线圈没有电流经过，继电器K1的开关保持所述直流电源的正极直接与所述电压保护电路的输出端相连；当所述直流电源的电压值超过预设电压阈值时，第三电阻R3的电压达到或超过0.7V，三极管Q2导通，由于稳压二极管ZD1给三极管Q1的基极提供了基极电压，并且三极管Q1的基极电压大于集电极电压，三极管Q1也处于导通状态，电流经过继电器K1的线圈后产生的电磁力导致继电器K1的开关的动触点和第一静触点断开，同时，继电器K1的开关的动触点和第二静触点连接，即断开所述直流电源的正极与所述电压保护电路的输出端的连接并在所述直流电源的正极与所述电压保护电路的输出端之间串联热敏电阻RT1和热敏电阻RT2，所述热敏电阻RT1和热敏电阻RT2同时分担了所述直流电源的电压，从而保持了所述电压保护电路的输出电压的稳定；当所述直流电源的电压恢复到预设电压阈值及以下时，第三电阻R3两端的电压重新恢复到低于0.7V的状态，三极管Q2恢复断开，三极管Q2的集电极和发射极重新恢复断开状态，同时，三极管Q1的基极与发射极的电压差低于0.7V，三极管Q1恢复断开状态，从而，继电器K1的线圈产生的电磁力迅速大幅度减弱，继电器K1的开关的动触点与第一静触点恢复连接，即恢复所述直流电源的正极与所述电压保护电路的输出端连接；继电器K1的线圈产生的反电动势通过第一二极管D1释放。

在本发明实施例中，所述电压保护电路均采用分立元器件构成，通过检测所述电压保护电路的输出端的电压变化，控制开关管的导通，继而通过继电器控制电压保护电路的接通，从而稳定所述电压保护电路的输出电压，实现对后级电子设备的保护。

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 (10)

1.一种电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，其特征在于，所述电压保护电路包括：

交直流转换模块、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管、第二开关管、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；

所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管的高电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管的控制端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管的低电压端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管的低电压端和所述第二开关管的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管的高电压端和所述第一开关管的低电压端，所述第二开关管的低电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

2.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为开关管的低电位端。

3.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述第一开关管采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为开关管的低电位端。

4.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为开关管的低电位端。

5.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述第二开关管采用N型MOS管Q4，所述N型MOS管的栅极Q4为开关管的控制端，所述N型MOS管的漏极Q4为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q4的源极为开关管的低电位端。

6.一种电压保护装置，其特征在于，所述电压保护装置还包括电压保护电路，所述电压保护电路的输入端和输出端分别接市电和电子设备，所述电压保护电路包括：交直流转换模块、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管、第二开关管、稳压二极管ZD1、第一二极管D1、继电器K1、热敏电阻RT1以及热敏电阻RT2；所述交直流转换模块的交流输入端接所述市电，所述第一电容C1连接在所述交直流转换模块的直流输出端的正极和负极之间，所述第一开关管的高电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的正极，所述第一电阻R1连接在所述第一开关管的高电压端和控制端之间，所述稳压二极管ZD1的阳极和阴极分别接所述第一开关管的控制端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第二电容C2连接在所述第一开关管的低电压端和所述交直流转换模块的直流输出端的负极之间，所述继电器K1的线圈连接在所述第一开关管的低电压端和所述第二开关管的高电压端之间，所述继电器K1的开关的动触点和第一静触点分别接所述交直流转换模块的直流输出端的正极和所述电压保护电路的输出端，所述继电器K1的开关的第二静触点空接，所述第一二极管D1的阳极和阴极分别接所述第二开关管的高电压端和所述第一开关管的低电压端，所述第二开关管的低电压端接所述交直流转换模块的直流输出端的负极，所述第三电阻R3连接在所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的低电压端之间，所述第二电阻R2连接在所述电压保护电路的输出端和所述第二开关管的控制端之间，所述热敏电阻RT1和所述热敏电阻RT2串联后并联连接在继电器K1的开关的动触点和第一静触点之间。

7.根据权利要求6所述的电压保护装置，其特征在于，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为开关管的低电位端。

8.根据权利要求6所述的电压保护装置，其特征在于，所述第一开关管采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为开关管的低电位端。

9.根据权利要求6所述的电压保护装置，其特征在于，所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为开关管的低电位端。

10.根据权利要求6所述的电压保护装置，其特征在于，所述第二开关管采用N型MOS管Q4，所述N型MOS管的栅极Q4为开关管的控制端，所述N型MOS管的漏极Q4为开关管的高电位端，所述N型MOS管Q4的源极为开关管的低电位端。