CN200976485Y - 欠压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种欠压保护电路，包括连接外部电源的电压输入端和电器设备内部电源电路；所述电压输入端连接一开关控制电路的输入端，所述开关控制电路的输出端连接电器设备内部电源电路的供电端；所述开关控制电路对其输入端接收到的外部电源电压进行取样检测，在低于其设定电压值时，通过其输出端将电器设备内部电源电路的供电端电压拉低到零伏，进而控制所述的电源电路停止工作，达到欠压保护的目的。本实用新型所提出的欠压保护电路结构简单、成本低廉、容易实现，有效提高了系统运行的可靠性，延长了电器设备整机的使用寿命。

Description

欠压保护电路

技术领域

本实用新型属于电源保护电路技术领域，具体地说，是涉及一种在电网输入电压过低时，控制电器设备内部电源电路停止工作，以避免对电器设备造成损坏的欠压保护电路。

背景技术

目前，在许多偏远地区和部分国家，其电网电压经常不稳定，有时过低，经常低于电视机的电压工作范围，从而使工作在这部分地区的电视机经常遭到损坏，不仅严重影响了消费者对电视节目的正常收看，而且给消费者带来了极大的经济损失。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中当外部输入电压过低时会对电器设备内部电路造成损坏的问题，提供了一种新型的欠压保护电路，通过简单的电路结构，在外部输入电压过低时，控制电器设备内部电源电路停止工作，实现对电器设备整机电路的有效保护。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种欠压保护电路，包括连接外部电源的电压输入端和电器设备内部电源电路；所述电压输入端连接一开关控制电路的输入端，所述开关控制电路的输出端连接电器设备内部电源电路的供电端；所述开关控制电路对其输入端接收到的外部电源电压进行取样检测，在低于其设定电压值时，通过其输出端将电器设备内部电源电路的供电端电压拉低到零伏，进而控制所述的电源电路停止工作，达到欠压保护的目的。

为了节约成本，简化电路结构，本实用新型采用分立元器件组建所述的开关控制电路，其具体组成结构可采用下面两种方式实现：

一种结构是：在所述的开关控制电路中包含有一电压取样电路、整流滤波电路、稳压管和控制端为低电平时导通的开关元件；所述连接外部电源的电压输入端通过电压取样电路，经整流滤波电路连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极连接所述开关元件的控制端，所述开关元件的选通端连接在电源电路的供电端与地之间。进一步说，所述开关元件可以采用一PNP型三极管实现，所述PNP型三极管的基极连接所述稳压管的阳极，并经一电阻接地，发射极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，集电极接地。所述开关元件也可以采用一P沟道MOS管实现，将所述MOS管的栅极连接所述稳压管的阳极，并经一电阻接地，源极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，漏极接地。在外部电源电压较低时，稳压管截止，所述PNP型三极管或者P沟道MOS管由于其基极或者栅极电压降低而导通，进而将电源电路供电端的电压拉低到地，使电源电路停止工作，电器设备断电停机，达到了欠压保护的目的。

第二种结构是：在所述开关控制电路中包含有一电压取样电路、整流滤波电路、稳压管和控制端为高电平时导通的开关元件；所述连接外部电源的电压输入端通过电压取样电路，经整流滤波电路连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极连接所述开关元件的控制端，所述开关元件的选通端连接在电器设备内部电源电路的供电端与供电电源之间。进一步说，所述开关元件采用一NPN型三极管实现，所述NPN型三极管的基极连接所述稳压管的阳极，发射极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，集电极连接所述的供电电源。当然，所述的开关元件也可以采用一N沟道MOS管实现，所述MOS管的栅极连接所述稳压管的阳极，源极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，漏极连接所述的供电电源。在外部电源电压较低时，稳压管截止，所述NPN型三极管或者N沟道MOS管由于其基极或者栅极电压降低而截止，进而阻断所述供电电源向电源电路的供电端提供工作电压，使电源电路停止工作，电器设备断电停机，同样可以实现欠压保护的目的。

所述电器设备内部电源电路的供电端为电源电路中电源控制芯片的供电端，所述电源控制芯片通过其输出端输出PWM脉宽调制信号，控制电源电路中开关变压器的开关频率。所述供电电源为电器设备内部待机电源电路输出的低压直流电源，为所述的电源控制芯片提供直流工作电压。

为了确保所述的稳压管在外部电源电压正常时导通、较低时截止，所述稳压管的反向击穿电压大于外部电网电压低于电器设备内部工作电压时所述电压取样电路输出的电压值。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在电网电压输入端和电器设备内部电源电路的供电端之间增设电压取样电路，对电网电压进行实时取样检测，当检测到电网电压过低时，将电器设备内部电源电路的供电端电位拉低，控制电源电路停止工作，从而对电源电路起到了有效的欠压保护作用，避免了输入电压过低对电器设备造成的损坏。本实用新型所提出的欠压保护电路结构简单、成本低廉、容易实现，有效提高了系统运行的可靠性，延长了电器设备整机的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型中欠压保护电路的其中一种实施方式的电路原理图；

图2是另一种实施方式的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

本实用新型通过对输入到电视机的交流电网电压进行取样，在电网电压低于电视机正常工作电压时，自动停止其内部电源电路工作，以确保电视机内部电路免受损坏，对电视机整机起到了有效的保护作用。其电路结构是在电视机的电压输入端连接一开关控制电路，所述开关控制电路的输出端连接电视机内部电源电路的供电端；所述开关控制电路对其输入端接收到的外部电源电压进行取样检测，在低于其设定电压值时，通过其输出端将电视机内部电源电路的供电端电压拉低到零伏，进而控制所述的电源电路停止工作，达到欠压保护的目的。

为了节约电视机整机成本，简化电路结构，本实用新型采用分立元器件组建所述的开关控制电路，其具体电路结构参见图1、图2所示。

实施例一，如图1所示，电视机连接外部交流电网的电压输入端AC通过由分压电阻R1、R2组成的电压取样电路进行电压取样后，经半波整流二极管D1生成直流电压，在滤波电容C1的作用下连接稳压管VD1的阴极，所述稳压管VD1的阳极连接一开关元件的控制端，并经一电阻R3接地。所述开关元件在其控制端电压为低电平时导通，选通端连接在电视机内部电源电路的供电端与地之间。

在本实用新型中，所述的开关元件可以采用一PNP型三极管Q1或者P沟道MOS管实现。图1示出了采用PNP型三极管Q1作为开关元件的具体电路连接关系。其中，所述PNP型三极管Q1的基极连接所述稳压管VD1的阳极，发射极连接所述电视机内部电源电路的供电端，集电极接地。所述电源电路的供电端为电视机内部电源控制芯片U1的供电端VCC，所述电源控制芯片U1通过其输出端输出PWM脉宽调制信号，控制电源电路中开关变压器的开关频率。

其工作原理是：当电网电压输入正常时，交流电压AC经电阻R1、R2分压，二极管D1整流，电容C1滤波后产生一个直流电压。选择稳压管VD1的反向击穿电压值，使其在电网电压正常时，稳压管VD1导通，从而经PNP型三极管Q1的基极的接地电阻R3产生一个电压，通过对此电压进行选择，使三极管Q1处于截止状态，开关控制电路对电源控制芯片U1不起作用。通过电视机待机电源电路输出的直流供电电压VCC_STB为电源控制芯片U1提供低压直流工作电源，控制所述的电源控制芯片U1上电工作，输出PWM脉宽调制信号控制开关变压器正常工作，从而实现了电视机的上电正常运行。

当电网电压低于电视机工作电压时，通过电压取样电路R1、R2、整流二极管D1和滤波电容C1输出的电压低于稳压管VD1的反向击穿电压，稳压二极管VD1截止，从而使PNP型三极管Q1的基极电位降低而导通，致使电源控制芯片U1的供电端VCC接地，电源控制芯片U1停止工作，从而使电视机电源电路停止工作，达到了保护电视机设备的目的。

当然，所述的开关元件也可以采用一P沟道MOS管实现，将所述MOS管的栅极连接所述稳压管VD1的阳极，源极连接所述电源控制芯片U1的供电端VCC，漏极接地。在电网电压较低时，稳压管VD1截止，所述P沟道MOS管由于其栅极电压降低而导通，进而将电源控制芯片U1供电端VCC的电压拉低到地，使电源电路停止工作，电视机断电停机，达到了欠压保护的目的，此部分内容未在附图中示出。

实施例二，如图2所示，电视机连接外部交流电网的电压输入端AC通过由分压电阻R1、R2组成的电压取样电路进行电压取样后，经半波整流二极管D1生成直流电压，再经过滤波电容C1连接稳压管VD1的阴极，所述稳压管VD1的阳极连接一开关元件的控制端，并经一电阻R3接地。所述开关元件在其控制端电压为高电平时导通，选通端连接在电视机内部电源电路的供电端与供电电源之间。

在本实用新型中，所述的开关元件可以采用一NPN型三极管Q2或者N沟道MOS管实现。图2示出了采用NPN型三极管Q2作为开关元件的具体电路连接关系。其中，所述NPN型三极管Q2的基极连接所述稳压管VD1的阳极，发射极连接所述电视机内部电源电路的供电端，集电极连接所述电视机待机电源电路输出的供电电源VCC_STB。所述电源电路的供电端为电视机内部电源控制芯片U1的供电端VCC，所述电源控制芯片U1通过其输出端输出PWM脉宽调制信号，控制电源电路中开关变压器的开关频率。

其工作原理是：当电网电压输入正常时，交流电压AC经电阻R1、R2分压，二极管D1整流，电容C1滤波后产生一个直流电压。选择稳压管VD1的反向击穿电压值，使其在电网电压正常时，稳压管VD1导通，从而经NPN型三极管Q2的基极的接地电阻R3产生一个电压，通过对此电压进行选择，使三极管Q2处于饱和导通状态，供电电源VCC_STB向电源控制芯片U1提供低压直流工作电源，控制所述的电源控制芯片U1上电工作，输出PWM脉宽调制信号控制开关变压器正常工作，从而实现了电视机的上电正常运行。

当电网电压低于电视机工作电压时，通过电压取样电路R1、R2、整流二极管D1和滤波电容C1输出的电压低于稳压管VD1的反向击穿电压，稳压二极管VD1截止，从而使NPN型三极管Q2的基极电位降低而截止，阻断供电电源VCC_STB与电源控制芯片U1供电端VCC之间的连接通路，电源控制芯片U1停止工作，从而使电视机电源电路停止工作，实现了欠压保护的目的。

当然，所述的开关元件也可以采用一N沟道MOS管实现，将所述MOS管的栅极连接所述稳压管VD1的阳极，源极连接所述电源控制芯片U1的供电端VCC，漏极连接供电电源VCC_STB。在电网电压较低时，稳压管VD1截止，所述N沟道MOS管由于其栅极电压降低而截止，进而阻断电源控制芯片U1的直流供电，使电源电路停止工作，电视机断电停机，达到了欠压保护的目的，此部分内容未在附图中示出。

本实用新型通过采用上述简单的电路结构，可以在电网电压过低时对电视机起到有效的保护作用。当然，此欠压保护电路同样也可以应用到其他电器设备的电源电路中，通过可以实现欠压断电、保护电器设备的作用。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种欠压保护电路，包括连接外部电源的电压输入端和电器设备内部电源电路；其特征在于：所述电压输入端连接一开关控制电路的输入端，所述开关控制电路的输出端连接电器设备内部电源电路的供电端；所述开关控制电路对其输入端接收到的外部电源电压进行取样检测，在低于其设定电压值时，通过其输出端将电器设备内部电源电路的供电端电压拉低到零伏，进而控制所述的电源电路停止工作。

2.根据权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于：在所述开关控制电路中包含一电压取样电路、整流滤波电路、稳压管和控制端为低电平时导通的开关元件；所述连接外部电源的电压输入端通过电压取样电路，经整流滤波电路连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极连接所述开关元件的控制端，所述开关元件的选通端连接在电器设备内部电源电路的供电端与地之间。

3.根据权利要求2所述的欠压保护电路，其特征在于：所述开关元件是一PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极连接所述稳压管的阳极，并经一电阻接地，发射极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，集电极接地。

4.根据权利要求2所述的欠压保护电路，其特征在于：所述开关元件是一P沟道MOS管，所述MOS管的栅极连接所述稳压管的阳极，并经一电阻接地，源极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，漏极接地。

5.根据权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于：在所述开关控制电路中包含有一电压取样电路、整流滤波电路、稳压管和控制端为高电平时导通的开关元件；所述连接外部电源的电压输入端通过电压取样电路，经整流滤波电路连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极连接所述开关元件的控制端，所述开关元件的选通端连接在电器设备内部电源电路的供电端与供电电源之间。

6.根据权利要求5所述的欠压保护电路，其特征在于：所述开关元件是一NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极连接所述稳压管的阳极，发射极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，集电极连接所述的供电电源。

7.根据权利要求6所述的欠压保护电路，其特征在于：所述开关元件是一N沟道MOS管，所述MOS管的栅极连接所述稳压管的阳极，源极连接所述电器设备内部电源电路的供电端，漏极连接所述的供电电源。

8.根据上述任一权利要求所述的欠压保护电路，其特征在于：所述电器设备内部电源电路的供电端为电源电路中电源控制芯片的供电端，所述电源控制芯片通过其输出端输出PWM脉宽调制信号，控制电源电路中开关变压器的开关频率。

9.根据权利要求5或6或7所述的欠压保护电路，其特征在于：所述供电电源为电器设备内部待机电源电路输出的低压直流电源。

10.根据权利要求2至7中任一权利要求所述的欠压保护电路，其特征在于：所述稳压管的反向击穿电压大于外部电网电压低于电器设备内部工作电压时所述电压取样电路输出的电压值。

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