CN113765057A - 过压保护电路、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种过压保护电路、装置及设备，其中，该电路包括：电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电感L1、三极管Q1和控制模块，控制模块，用于在过压保护电路输出电压增加时控制三极管Q1截止，能够提升电路的稳定性。

Description

过压保护电路、装置及设备
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种过压保护电路、装置及设备。
背景技术
在现有的高端降压式变换电路BUCK恒流电路，基本不能稳压，开路时输出电压升高到输入电压，由于有滤波电容的存在，在接入负载，如灯具，滤波电容时会出现瞬间大电流放电，恒流失效，容易导致元器件损坏，导致了电路的稳定性降低。
发明内容
本申请实施例提供一种过压保护电路、装置及设备，能够提升电路的稳定性。
本申请实施例的第一方面提供了一种过压保护电路，所述电路包括：电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电感L1、三极管Q1和控制模块，其中，
所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的阳极、所述电容C2的第一端、所述电阻R3的第一端相连接，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端、所述二极管D2的阴极相连接，所述电阻R2的第二端与所述控制模块的第一端口相连接，所述二极管D2的阳极与所述稳压二极管D3的第一端相连接，所述稳压二极管D3的第二端与所述电容C2的第二端、所述电感L1的第一端、所述电阻R3的第二端相连接，所述电感L1的第二端与所述二极管D1的阴极、所述三极管Q1的第一端相连接，所述三极管Q1的第二端与所述控制模块的第二端口相连接，所述三极管Q1的第三端与所述电阻R4的第一端相连接，所述电阻R4的第二端接地；
所述控制模块，用于在所述过压保护电路输出电压增加时控制所述三极管Q1截止。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述控制模块包括：控制芯片、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R5、电阻R6和电阻R7，其中，
所述电容C3的第一端与所述电阻R2的第二端、所述控制芯片的第一端口、所述电阻R5的第一端相连接，所述电容C3的第二端与所述电阻R5的第二端相连接且接地，所述控制芯片的第二端口通过所述电阻R6与所述三极管Q1的第二端相连接，所述控制芯片的第三端口与所述电阻R7的第一端相连接，所述电阻R7的第二端与所述三极管Q1的第三端相连接，所述控制芯片的第四端口与所述电容C4的第一端相连接，所述电容C4的第二端与所述控制芯片的第五端口相连接且接地，所述控制芯片的第六端口与所述电容C5的第一端、所述电容C1的第一端、所述控制芯片的第七端口、所述电容C6的第一端相连接，所述电容C5的第二端接地，所述电容C6的第二端接地。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电路还包括电阻R8，所述电阻R8的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R8的第二端与所述电容C5的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片的第六端口、所述控制芯片的第七端口相连接。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电路还包括电阻R9、电阻R10，其中，所述电阻R9的第一端与所述电容C1的第一端、所述电阻R8的第二端、所述控制芯片的第六端口相连接，所述电阻R9的第二端与所述电阻R10的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片的第七端口相连接，所述电阻R10的第二端与所述电容C6的第二端相连接。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电路还包括：第一滤波模块，所述第一滤波模块包括电容C7和电阻R11，其中，所述电阻R11的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R11的第二端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的第一端、所述电容C2的第一端、所述电容C7的第一端相连接，所述电容C7的第二端接地。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电阻R1、所述电阻R2为可变电阻。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电路还包括：第二控制模块，所述第二控制模块的第一端与所述控制芯片的第一端口相连接，所述第二控制模块的第二端与所述电阻R6的第二端、所述三极管Q1的第二端相连接；
所述第二控制模块用于在所述控制芯片异常时，对所述三极管Q1进行截止控制。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述电路还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述控制芯片的温度，以及在所述控制芯片的温度高于预设温度阈值时，发出告警信息。
本申请实施例的第二方面提供了一种过压保护装置，所述过压保护装置包括电路板和如第一方面任一项所述的过压保护电路。
本申请实施例的第三方面提供了一种过压保护设备，其特征在于，所述设备包括壳体和如第二方面所述的过压保护装置。
实施本申请实施例，至少具有如下有益效果：
电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电感L1、三极管Q1和控制模块，其中，所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D2的阳极、所述电容C2的第一端、所述电阻R3的第一端相连接，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端、所述二极管D1的阴极相连接，所述电阻R2的第二端与所述控制模块的第一端口相连接，所述二极管D1的阳极与所述稳压二极管D3的第一端相连接，所述稳压二极管D3的第二端与所述电容C2的第二端、所述电感L1的第一端、所述电阻R3的第二端相连接，所述电感L1的第二端与所述二极管D1的阴极、所述三极管Q1的第一端相连接，所述三极管Q1的第二端与所述控制模块的第二端口相连接，所述三极管Q1的第三端与所述电阻R4的第一端相连接，所述电阻R4的第二端接地；所述控制模块，用于在所述过压保护电路输出电压增加时控制所述三极管Q1截止，因此，可以通过三极管Q1的截止使得输出电压降低，从而减少了电压突变而引起的元器件损坏，提升了电路的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供了一种过压保护电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图；
图3为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图；
图5为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图；
图6为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图；
图7为本申请实施例提供了另一种过压保护电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供了一种过压保护电路的结构示意图。如图1所示，过压保护电路包括：电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电感L1、三极管Q1和控制模块，其中，
所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的阳极、所述电容C2的第一端、所述电阻R3的第一端相连接，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端、所述二极管D2的阴极相连接，所述电阻R2的第二端与所述控制模块的第一端口相连接，所述二极管D2的阳极与所述稳压二极管D3的第一端相连接，所述稳压二极管D3的第二端与所述电容C2的第二端、所述电感L1的第一端、所述电阻R3的第二端相连接，所述电感L1的第二端与所述二极管D1的阴极、所述三极管Q1的第一端相连接，所述三极管Q1的第二端与所述控制模块的第二端口相连接，所述三极管Q1的第三端与所述电阻R4的第一端相连接，所述电阻R4的第二端接地；
所述控制模块，用于在所述过压保护电路输出电压增加时控制所述三极管Q1截止。
其中，二极管D3可以是稳压二极管，其稳压值可以调节。三极管Q1可以是MOS管等，电容C1、电容C2可以是电解电容。
当空载或其它异常情况引起输出电压(DC+OUT和DC-OUT之间的电压)增高时，A点相对地(例如，输入电压负极DC-IN)电压变低，A-B相对电压增高，D3导通，通过D2，使得B点电压降低，引起控制模块的第一端口处的电压降低，控制模块在检测到第一端口处的电压降低后，控制三极管Q1截止，输出电压降低，实现过压保护目。当然还可以调节稳压管D3参数(稳压值)，以及电阻R1、电阻R2分压比，可以调节过压保护值，实现不同类型的过压保护。二极管D1为防反流二极管。
在一个可能的实现方式中，如图2所示，所述控制模块包括：控制芯片U1、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R5、电阻R6和电阻R7，其中，
所述电容C3的第一端与所述电阻R2的第二端、所述控制芯片U1的第一端口、所述电阻R5的第一端相连接，所述电容C3的第二端与所述电阻R5的第二端相连接且接地，所述控制芯片U1的第二端口通过所述电阻R6与所述三极管Q1的第二端相连接，所述控制芯片U1的第三端口与所述电阻R7的第一端相连接，所述电阻R7的第二端与所述三极管Q1的第三端相连接，所述控制芯片U1的第四端口与所述电容C4的第一端相连接，所述电容C4的第二端与所述控制芯片U1的第五端口相连接且接地，所述控制芯片U1的第六端口与所述电容C5的第一端、所述电容C1的第一端、所述控制芯片U1的第七端口、所述电容C6的第一端相连接，所述电容C5的第二端接地，所述电容C6的第二端接地。本示例中以LED为负载进行说明。
本示例中，通过控制芯片对三极管进行截止调节，从而使得输出电压降低，进而提升了电路的可靠性。
控制芯片的INUV(1脚)电压大于7.4V时电源启动，当电压低于6.4V(7.4-1＝6.4V)时，电源关闭输出。当输出空载时，输出电压等于输入电压。加入该电路后，有效避免了空载与其他故障模式下输出电压过高，保护了负载设备与自身的安全，提升产品整体品质。
在一个可能的实现方式中，如图3所示，所述电路还包括电阻R8，所述电阻R8的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R8的第二端与所述电容C5的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片U1的第六端口、所述控制芯片U1的第七端口相连接。
在一个可能的实现方式中，如图4所示，所述电路还包括电阻R9、电阻R10，其中，所述电阻R9的第一端与所述电容C1的第一端、所述电阻R8的第二端、所述控制芯片U1的第六端口相连接，所述电阻R9的第二端与所述电阻R10的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片U1的第七端口相连接，所述电阻R10的第二端与所述电容C6的第二端相连接。
在一个可能的实现方式中，如图5所示，所述电路还包括：第一滤波模块，所述第一滤波模块包括电容C7和电阻R11，其中，所述电阻R11的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R11的第二端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的第一端、所述电容C2的第一端、所述电容C7的第一端相连接，所述电容C7的第二端接地。
本示例中，通过第一滤波模块对输入电压进行滤波处理，提升了后续输入到控制模块和负载的信号的质量，从而提升了电路的质量。
在一个可能的实现方式中，所述电阻R1、所述电阻R2为可变电阻。因此，可以调节电阻R1、电阻R2分压比，从而可以调节过压保护值，实现不同类型的过压保护。
在一个可能的实现方式中，如图6所示，所述电路还包括：第二控制模块，所述第二控制模块的第一端与所述控制芯片U1的第一端口相连接，所述第二控制模块的第二端与所述电阻R6的第二端、所述三极管Q1的第二端相连接；
所述第二控制模块用于在所述控制芯片U1异常时，对所述三极管Q1进行截止控制。
在一个可能的实现方式中，控制芯片可以为MP4700芯片。
在一个可能的实现方式中，如图7所示，所述电路还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述控制芯片U1的温度，以及在所述控制芯片U1的温度高于预设温度阈值时，发出告警信息。预设温度阈值通过经验值或历史数据设定。通过温度检测模块检测到控制芯片的温度过高时，则发出告警信息，则能够进行温度过高预警，从而提升了电路的可靠性。
集成的单元如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器、随机存取器、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，其特征在于，所述电路包括：电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电感L1、三极管Q1和控制模块，其中，
所述电容C1的第一端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的阳极、所述电容C2的第一端、所述电阻R3的第一端相连接，所述电容C1的第二端接地，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端、所述二极管D2的阴极相连接，所述电阻R2的第二端与所述控制模块的第一端口相连接，所述二极管D2的阳极与所述稳压二极管D3的第一端相连接，所述稳压二极管D3的第二端与所述电容C2的第二端、所述电感L1的第一端、所述电阻R3的第二端相连接，所述电感L1的第二端与所述二极管D1的阴极、所述三极管Q1的第一端相连接，所述三极管Q1的第二端与所述控制模块的第二端口相连接，所述三极管Q1的第三端与所述电阻R4的第一端相连接，所述电阻R4的第二端接地；
所述控制模块，用于在所述过压保护电路输出电压增加时控制所述三极管Q1截止。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述控制模块包括：控制芯片、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R5、电阻R6和电阻R7，其中，
所述电容C3的第一端与所述电阻R2的第二端、所述控制芯片的第一端口、所述电阻R5的第一端相连接，所述电容C3的第二端与所述电阻R5的第二端相连接且接地，所述控制芯片的第二端口通过所述电阻R6与所述三极管Q1的第二端相连接，所述控制芯片的第三端口与所述电阻R7的第一端相连接，所述电阻R7的第二端与所述三极管Q1的第三端相连接，所述控制芯片的第四端口与所述电容C4的第一端相连接，所述电容C4的第二端与所述控制芯片的第五端口相连接且接地，所述控制芯片的第六端口与所述电容C5的第一端、所述电容C1的第一端、所述控制芯片的第七端口、所述电容C6的第一端相连接，所述电容C5的第二端接地，所述电容C6的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述电路还包括电阻R8，所述电阻R8的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R8的第二端与所述电容C5的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片的第六端口、所述控制芯片的第七端口相连接。
4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述电路还包括电阻R9、电阻R10，其中，所述电阻R9的第一端与所述电容C1的第一端、所述电阻R8的第二端、所述控制芯片的第六端口相连接，所述电阻R9的第二端与所述电阻R10的第一端、所述电容C6的第一端、所述控制芯片的第七端口相连接，所述电阻R10的第二端与所述电容C6的第二端相连接。
5.根据权利要求2-4任一项所述的保护电路，其特征在于，所述电路还包括：第一滤波模块，所述第一滤波模块包括电容C7和电阻R11，其中，所述电阻R11的第一端与所述电容C1的第一端相连接，所述电阻R11的第二端与所述电阻R1的第一端、所述二极管D1的第一端、所述电容C2的第一端、所述电容C7的第一端相连接，所述电容C7的第二端接地。
6.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述电阻R1、所述电阻R2为可变电阻。
7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述电路还包括：第二控制模块，所述第二控制模块的第一端与所述控制芯片的第一端口相连接，所述第二控制模块的第二端与所述电阻R6的第二端、所述三极管Q1的第二端相连接；
所述第二控制模块用于在所述控制芯片异常时，对所述三极管Q1进行截止控制。
8.根据权利要求6或7所述的保护电路，其特征在于，所述电路还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述控制芯片的温度，以及在所述控制芯片的温度高于预设温度阈值时，发出告警信息。
9.一种过压保护装置，其特征在于，所述过压保护装置包括电路板和如权利要求1-8任一项所述的过压保护电路。
10.一种过压保护设备，其特征在于，所述设备包括壳体和如权利要求9所述的过压保护装置。
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