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Abstract

本发明涉及电路安全防护技术领域，公开了一种光耦过压保护电路，包括：保险丝、电源芯片、瞬态二极管和光耦，所述保险丝、电源芯片、光耦依次连接，其中，所述瞬态二极管的负极与电源芯片的一端及光耦输出端的管脚3连接在一起，所述瞬态二极管的正极与光耦输出端的管脚4一起接地，瞬态二极管用于瞬间大电压时对光耦保护，同时利用保险丝对瞬态二极管产生的大电流进行电路保护，从而增强了电路的安全防护和可靠性。本发明还保护一种包含光耦过压保护电路的电器，该电器具有更高的安全性能。

Description

一种光耦过压保护电路及相关电器
技术领域
本发明涉及电路安全防护技术领域，尤其涉及一种光耦过压保护电路。
背景技术
目前，在开关电源的初次级间过压保护常采用光耦作为反馈器件，通过光耦的导通情况调节输出电压以期达到输出恒定的目的，所以光耦在电压反馈电路中是最为关键的器件，它的稳定性和安全性直接影响整个开关电源。当开关电源发生过压或短路故障时，大电压或大电流会直接作用到光耦上面，使电位差超过光耦所能承受的电压，就会使之被击穿损坏，为电路埋藏了一种安全隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种光耦过压保护电路，瞬态二极管用于瞬间大电压时对光耦保护，保险丝用于大电流时对光耦保护，增强了电路的安全防护和可靠性。
为实现上述目的，本发明提供的一种光耦过压保护电路，包括：保险丝、电源芯片、瞬态二极管和光耦，所述保险丝、电源芯片和光耦依次连接，其中，所述瞬态二极管的负极与电源芯片的一端及光耦输出端的管脚3连接在一起，所述瞬态二极管的正极与光耦输出端的管脚4一起接地。
在一个实施方式中，所述保险丝为自恢复保险丝，所述自恢复保险丝的一端连接电路电压输入端，所述自恢复保险丝的另一端连接所述电源芯片的另一端。
在一个实施方式中，还包括电路电压输出端的分压电路，连接所述光耦的输入端。
在一个实施方式中，所述分压电路包括：稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，稳压二极管的管脚3与第三电阻的一端一起接地，稳压二极管的管脚2与第三电阻的另一端及第二电阻的一端连接在一起，稳压二极管的管脚1与所述光耦输入端的管脚2连接，第二电阻的另一端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与光耦输入端的管脚1连接在一起作为电路电压输出端。
在一个实施方式中，所述稳压二极管为可调节精密稳压二极管。
在一个实施方式中，当光耦输出端的管脚4接收到的电压大于预设电压值时，瞬态二极管先于光耦导通，并对地放电，以保护光耦。
在一个实施方式中，当电源芯片两端发生短路故障时，电源直接输入到光耦和瞬态二极管，瞬态二极管先于光耦导通，形成大电流，引起保险丝熔断，以保护光耦。
在一个实施方式中，所述光耦包括：发光二极管和光敏三极管。
在一个实施方式中，所述电源芯片为反激式电源芯片。
本发明还保护一种电器，包括电源系统，该电源系统包括上述任一项所述的光耦过压保护电路。
本发明的光耦过压保护电路，将保险丝、电源芯片与光耦输出端依次连接，使瞬态二极管的负极与电源芯片的一端及光耦输出端的管脚3连接在一起，使瞬态二极管的正极与光耦输出端的管脚4一起接地，从而使瞬态二极管与光耦输出端实现并联，使得当光耦输出端元件的两端出现瞬间大电压时利用瞬态二极管的快速导通避免大电流流经光耦输出端元件，同时利用保险丝的熔断避免大电流对电路造成损伤，从而增强了电路的安全防护和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种光耦过压保护电路的电路图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。文中的“左”、“右”仅为结合附图说明方便，并不构成对实施方式的限定。
如图1所示，在本实施例中，一种光耦过压保护电路，包括：保险丝F2、电源芯片U6、瞬态二极管D11、光耦U5和分压电路，所述保险丝F2、电源芯片U6和光耦U5输出端依次连接，光耦U5的输入端与分压电路连接。其中，瞬态二极管D11的负极与电源芯片U6的一端及光耦U5输出端的管脚3连接在一起，所述瞬态二极管D11的正极与光耦U5输出端的管脚4一起接地；所述光耦U5用于通过其输入端的电流变化，检测电路输出电压的变化，并将变化结果反馈给电源芯片U6进行输出电压的调节。
电源芯片可以是反激式开关电源芯片。
在本实施例中，瞬态二极管D11在光耦U5输出端出现瞬间大电压时快速短路导通，从而在支路上形成大电流，避免了大电流流经光耦U5的输出端，从而对光耦U5输出端进行保护，同时保险丝F2用于大电流时熔断，从而增强了电路的安全防护和可靠性。
在本实施例中，瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
在本实施例中，光耦U5过压保护电路是防止电路输入电压U-IN等的短路，造成光耦U5的输出端（管脚4）有高压，从而导致光耦U5失效的情况。
在本实施例中，所述保险丝F2为自恢复保险丝，所述自恢复保险丝的一端连接电路电压输入端U-IN，所述自恢复保险丝的另一端连接电源芯片U6的一端。
在本实施例中，所述分压电路包括：稳压二极管U2、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中，稳压二极管U2的管脚3与第三电阻R3的一端一起接地，稳压二极管U2的管脚2与第三电阻R3的另一端及第二电阻R2的一端连接在一起，稳压二极管U2的管脚1与所述光耦U5输入端的管脚2连接，第二电阻R2的另一端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与光耦U5输入端的管脚1连接在一起作为电路电压输出端。
在本实施例中，所述稳压二极管为可调节精密稳压二极管，型号为TL431；第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3为并联分压电阻，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3对电源输出电压进行串联分压，U2检测稳定第三电阻R3上的分压，根据第三电阻R3上的电压大小变化导通U5右边二极管，并使其发光，改变U5左边三极管导通量和导通情况，从而将输出电压的变化反馈给电源芯片U6进行输出电压调节。当U5的管脚4接收大电压时，TVS管快速导通对地放电，保护光耦U5；另外，当发生故障导致如图1所示的A点和B点短路时，U-IN直接输入到TVS管和光耦U5，TVS会先于光耦U5快速导通，形成大电流，引起保险丝F2熔断，从而起到光耦U5保护作用。
可以理解，光耦U5的输入端也不局限于分压电路，也可以是其他本领域内公知的能够提供电信号的电路。
在本实施例中，当光耦U5的管脚4接收到的电压大于预设电压值时，瞬态二极管D11先于光耦U5导通，并对地放电，以保护光耦U5。
在本实施例中，当电源芯片U6两端发生短路故障时，电源U-IN直接输入到光耦U5和瞬态二极管D11，瞬态二极管D11先于光耦U5导通，形成大电流，引起保险丝F2熔断，以保护光耦U5。
在本实施例中，所述光耦U5包括：发光二极管U5-B和光敏三极管U5-A。
在本实施例中，光耦U5的输出端为光敏三极管，其中管脚4为光敏三极管的发射极，管脚3为光敏三极管的集电极。在本发明的其他实施方式中，为了加强光耦的输出信号，可以通过将另外一个或多个三极管与光敏三极管级联作为光耦的输出端，管脚4可以为该级联电路的发射极，管脚3可以为该级联电路的集电极。
本发明还要求保护一种电器，该电器包括电源系统，该电源系统包括以上所描述的光耦过压保护电路。该电器可以例如是电视机、投影机等设备。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光耦过压保护电路，其特征在于，包括：保险丝、电源芯片、瞬态二极管和光耦，所述保险丝、电源芯片和光耦依次连接，其中，所述瞬态二极管的负极与电源芯片的一端及光耦输出端的管脚3连接在一起，所述瞬态二极管的正极与光耦输出端的管脚4一起接地。
2.根据权利要求1所述的光耦过压保护电路，其特征在于，所述保险丝为自恢复保险丝，所述自恢复保险丝的一端连接电路电压输入端，所述自恢复保险丝的另一端连接所述电源芯片的另一端。
3.根据权利要求1所述的光耦过压保护电路，其特征在于，还包括电路电压输出端的分压电路，连接所述光耦的输入端。
4.根据权利要求3所述的光耦过压保护电路，其特征在于，所述分压电路包括：稳压二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，稳压二极管的管脚3与第三电阻的一端一起接地，稳压二极管的管脚2与第三电阻的另一端及第二电阻的一端连接在一起，稳压二极管的管脚1与所述光耦输入端的管脚2连接，第二电阻的另一端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与光耦输入端的管脚1连接在一起作为电路电压输出端。
5.根据权利要求3所述的光耦过压保护电路，其特征在于，所述稳压二极管为可调节精密稳压二极管。
6.根据权利要求3所述的光耦过压保护电路，其特征在于，当光耦输出端的管脚4接收到的电压大于预设电压值时，瞬态二极管先于光耦导通，并对地放电。
7.根据权利要求3所述的光耦过压保护电路，其特征在于，当电源芯片两端发生短路故障时，电源直接输入到光耦和瞬态二极管，瞬态二极管先于光耦导通，形成大电流，引起保险丝熔断，以保护光耦。
8.根据权利要求3所述的光耦过压保护电路，其特征在于，所述光耦包括：发光二极管和光敏三极管。
9.根据权利要求1所述的光耦过压保护电路，其特征在于，所述电源芯片为反激式电源芯片。
10.一种电器，包括电源系统，该电源系统包括权利要求1至9中任一项所述的光耦过压保护电路。
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