CN201118194Y

CN201118194Y - 电源保护装置

Info

Publication number: CN201118194Y
Application number: CNU2007201949387U
Authority: CN
Inventors: 迟洪波
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Hisense Electric Co Ltd; Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-11-13

Abstract

本实用新型公开了一种电源保护装置，涉及电器安全领域，为解决现有技术不能够对家用电器内部电源起到保护作用的问题而设计。一种电源保护装置，包括：供电电路、开关电路和输出电路，与家用电器内部电源相连的电源检测电路；与所述电源检测电路相连的控制电路；所述开关电路与所述控制电路以及一外加高电压相连；所述输出电路分别与开关电路以及家用电器的内部芯片相连；所述供电电路与控制电路、开关电路以及输出电路相连。本实用新型可以应用在电视机等家用电器系统中，对其内部电源起到保护作用。

Description

电源保护装置

技术领域

本实用新型涉及电器安全领域，特别涉及一种家用电器内部电源的保护装置。

背景技术

一般情况下，电器设备内部电源出现故障的原因包括两种：一种是所述电器设备内部电源短路而出现故障，例如：所述电器设备的内部电源的滤波电容短路，或者整流二极管击穿造成短路；另一种是所述电器设备内部电源由于光电耦合器、反馈环路的开环等，造成其输出电压远远大于额定电压，从而造成故障。当所述电器设备内部电源短路时，如果其短路阻抗较大，短路电流未达到电源的过流保护值时，所述电器设备内部电源仍然会继续工作，从而可能出现着火或者触电的危险；当所述电器设备内部电源输出电压超过额定输出电压(过压)时，则会造成其后端电路大面积毁坏。

目前，尚无一种装置能够有效地解决家用电器内部电源出现故障的问题，专利号为ZL 200620011179.1的中国实用新型专利，公开了一种过压保护电路，该过压保护电路能够解决因外部输入电源电压过大而使家用电器内部电路损坏的问题，但是，该专利仍然不能够解决家用电器内部电源出现故障而使家用电器内部电路损坏的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电源保护装置，该装置能够对家用电器内部电源起到保护作用，防止因家用电器内部电源故障而使家用电器造成损坏。

本实用新型采用的技术方案包括：一种电源保护装置，包括：供电电路、开关电路和输出电路；与家用电器内部电源相连的电源检测电路；与所述电源检测电路相连的控制电路；所述开关电路与所述控制电路以及一外加高电压相连；所述输出电路分别与开关电路以及家用电器的内部芯片相连；所述供电电路与控制电路、开关电路以及输出电路相连。

本实用新型所提供的电源保护装置，通过与家用电器内部电源相连的电源检测电路能够接收到家用电器内部电源的电压信号，当所述家用电器内部电源出现故障时，所述电源检测电路将家用电器内部电源的故障电压信号传送到控制电路，控制电路根据所述家用电器内部电源的故障信号向开关电路发出一个控制信号，控制所述开关信号关闭输出电路，即：使与输出电路相连的家用电器内部芯片不能构成一个闭合回路，从而达到保护所述家用电器内部芯片的作用；与现有技术相比，本实用新型所提供的电源保护装置能够对电器内部电源起到保护作用，防止因电器内部电源故障而使家用电器造成损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的电源保护装置的电路图。

具体实施方式

为了解决现有技术不能够对家用电器内部电源起到保护作用的问题，本实用新型提供一种电源保护装置，通过电源检测电路将接收到的家用电器内部电源的故障信号传送给控制电路，所述控制电路为开关电路生成控制信号，控制其关闭输出电路，使输出电路连接的家用电器内部芯片不能构成一个闭合回路，从而对家用电器内部电路起到保护作用。

为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，在本实施例中，所述电源保护装置中的电源检测电路包括：过压检测电路和短路检测电路，在实际中，可以根据家用电器的不同需要，仅包括过压检测电路，或者短路检测电路。

其中，所述过压保护电路由一个过压输入端，一个稳压二极管D6，三个分压电阻R7、R8和R9，以及一个滤波电容C4组成。所述过压输入端与家用电器的内部14V电压相连，所述稳压二极管D6的反向击穿电压为14V，所述过压输入端与稳压二极管D6的阴极相连，稳压二极管D6的阳极与分压电阻R8相串联，所述分压电阻R8与两个并联连接的分压电阻R7和R9相串联，所述分压电阻R9接地，所述分压电阻R7通过滤波电容C4接地，所述分压电阻R7与电源保护装置的控制电路相连。

在图1中，只画出了过压保护电路与家用电器的一个内部电源相连的情况，实际应用时，所述过压保护电路可以同时与家用电器中一个以上的内部电源相连，例如：所述过压保护电路包括两个过压输入端，一个与家用电器的内部12V电压相连，另一个与家用电器的内部24V电压相连，选择反向击穿电压为12V的稳压二极管与接12V电压的电压输入端相连，选择反向击穿电压为24V的稳压二极管与接24V电压的电压输入端相连。

所述短路检测电路由三个短路输入端，三个二极管D1、D2和D3，一个分压电阻R5，一个PNP型三极管P2和一个保护电阻R6组成，所述短路检测电路的三个短路输入端分别与家用电器内部24V、12V和14V电源相连，并分别与二极管D1、D2和D3的阴极相连，所述二极管D1、D2和D3的阳极通过分压电阻R5与所述PNP型三极管P2的基极相连，所述PNP型三极管P2的发射极与电源保护装置的供电电路相连，所述PNP型三极管P2的集电极通过保护电阻R6，与所述控制电路相连，在实际应用中，所述短路输入端的个数可以根据家用电器的具体情况而定，此处不再赘述。

图1中，所述电源保护装置的控制电路由一个NPN型三极管N1，一个二极管D5，以及一个电解电容C3组成，所述NPN型三极管N1的基极分别与过压检测电路的分压电阻R7，短路检测电路的保护电阻R6，以及所述电解电容C3的阴极相连，所述电解电容C3的阳极与电源保护装置的开关电路相连，所述NPN型三极管N1的发射极接地，所述NPN型三极管N1的集电极与二极管D5的阴极相连，所述二极管D5的阳极与所述开关电路相连。

所述电源保护装置的开关电路由一个NPN型三极管N2，两个串联连接的分压电阻R11和R12，以及一个滤波电路组成，所述滤波电路由一个滤波电容C5和一个电阻R13串联而成，其中，所述NPN型三极管N2的集电极分别与两个分压电阻R11和R12相连，所述分压电阻R11接地，R12分别与所述滤波电路中的滤波电容C5、电阻R13，以及控制电路中二极管D5的阳极相连，所述电阻R13与一外加高电压相连(图中未示出)，所述NPN型三极管N2的发射极接地，所述NPN型三极管N2的集电极分别与电源保护装置的供电电路，以及电源保护装置的输出电路相连。

所述电源保护装置的输出电路为一个光电耦合器W1，所述光电耦合器W1的发光二极管阴极通过一个保护电阻R10，与所述开关电路的NPN型三极管N2的集电极相连，所述光电耦合器W1的发光二极管阳极与电源保护装置的供电电路相连，所述光电耦合器W1的输出端与家用电器的内部芯片U1相连。

所述电源保护装置的供电电路由一个电源输入端，一个分压电阻R1，一个滤波电路(所述滤波电路由一个电容C1和一个电阻R2并联而成)，一个保护电阻R3，一个储能电路(所述储能电路由一个电解电容C2和一个电阻R4并联而成)，以及一个二极管D4组成，在本实施例中，所述电源输入端与5.1V的电压相连，并与分压电阻R1相连，所述分压电阻R1分别与滤波电路、储能电路中电解电容C2阳极所对应的端，短路检测电路中PNP型三极管P2的发射极，以及光电耦合器W1的发光二极管阳极相连，所述滤波电路通过一个保护电阻R3与开关电路中NPN型三极管N2的集电极相连，所述储能电路中电解电容C2阴极所对应的端与二极管D4的阳极相连，所述二极管D4的阴极与控制电路中NPN型三极管N1的集电极相连。

为了避免所述电源保护装置中的干扰信号对电路干扰使保护装置误触发，从而使系统不能正常启动的问题，所述电源保护装置还包括自启动电路，如图1所示，所述自启动电路为一个PNP型三极管P1，该PNP型三极管P1的发射极与供电电路的分压电阻R1相连，该PNP型三极管P1的基极与供电电路的保护电阻R3相连，该PNP型三极管P1的集电极与供电电路中储能电路的电解电容C2阳极对应端相连。

以上所述电源保护装置，其电源检测电路接收的家用电器内部电源电压值正常时，过压检测电路的稳压二极管D6，以及短路检测电路的三个二极管D1、D2和D3均处于截止状态，从而使短路检测电路的PNP型三极管P2以及控制电路的NPN型三极管N1上未出现高低电平，由于开关电路的电阻R13与一外加高电平相连，所以NPN型三极管N2的基极电平为高，N2导通，使得N2的集电极电平为低，由于N2的集电极与光电耦合器W1中发光二极管的阳极相连，并且其阴极与供电电路相连，所以光电耦合器W1中发光二极管导通，从而使所述光电耦合器W1输出端连接的家用电器内部芯片U1能够形成一个闭合回路，使其能够正常工作。

当所述电源检测电路接收到的电器内部电源异常时，下面分两种情况讨论：

当所述过压检测电路的过压输入端接收到的家用电器内部电源电压值大于14V时，稳压二极管D6击穿(D6的击穿电压为14V)，使控制电路的NPN型二极管N1集电极电压为高，N1导通，N1的集电极电平为低，使二极管D5导通，D5导通后，将开关电路中R13接收到的外加高电平的高电平下拉为低电平，从而使NPN型三极管N2的集电极电平为低，N2截止，由于所述控制电路中电解电容C3的存在，使光电耦合器W1的发光二极管阴极电压不断升高，所述发光二极管截至，该光电耦合器W1截止，从而使家用电器内部芯片U1断开，达到了对其进行保护的作用。

当所述短路检测电路的三个短路输入端中，至少有一个接收端接收到短路电压(电压值近似为0)时，例如：与24V电压源相连的短路输入端，接收到的电压为0时，二极管D1导通，使得PNP型三极管P2的基极电压为低，P2导通，从而使与之连接的控制电路中NPN型三极管N1基极电压为高，N1导通，当N1导通时二极管D5将R13上的高电平下拉为低电平，从而使开关电路的NPN型三极管N2截止，当N2截止时，由于电解电容C 3的存在，光电耦合器W1也截止，W1截止时，电器内部芯片U1断开，达到了对其进行保护的作用。

在所述电源保护装置进入保护状态时，即控制电路的NPN型三极管N1导通时，由于电解电容C3的存在，使得PNP型三极管P1的基极电压不断升高，从而使P1截止，由于所述供电电路通过P1为整个电源保护装置供电，所以P1截止时，供电装置不能供电，在消耗完储能电路中电解电容C2上的电压后，所述电源保护装置由于无维持电流，所以自动解除保护；由于所述开关电路中的R13上一直与一外加高电压相连，所以NPN型三极管N2的基极电压为高，N2导通，PNP型三极管P1的基极通过电阻R3与所述NPN型三极管N2的集电极相连，P1的基极电压为低，P1导通，供电电路重新为所述电源保护装置供电，此时，如果家用电器的内部电源故障没有解除，即所述电源保护装置仍然处于保护状态(控制电路的NPN型三极管N1导通)，则所述电源保护装置进入下一个保护周期。由于所述电源保护装置不断在重启，后端家用电器电路中接有继电器，由于电平时有时无，继电器发出“啪嗒啪嗒”的声音，从而起到报警作用。

本实用新型所提供的电源保护装置，通过与家用电器内部电源相连的电源检测电路能够接收到家用电器内部电源的电压信号，当所述家用电器内部电源出现故障时，所述电源检测电路将家用电器内部电源的故障电压信号传送到控制电路，控制电路根据所述家用电器内部电源的故障信号向开关电路发出一个控制信号，控制所述开关信号关闭输出电路，即：使与输出电路相连的家用电器内部芯片不能构成一个闭合回路，从而达到保护所述家用电器内部芯片的作用；与现有技术相比，本实用新型所提供的电源保护装置能够对电器内部电源起到保护作用，防止因电器内部电源故障而使家用电器造成损坏，并且，该电源保护装置由于具有自启动电路，避免了所述电源保护装置中存在干扰信号时，误触发所述电源保护装置，从而使整个家用电器系统不能正常启动的问题，从而大大增加了家用电器内部电源系统的可靠性，并且成本非常低。

本实用新型可以应用在电视机等家用电器系统中，对其内部电源起到保护作用。

以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种电源保护装置，包括：供电电路、开关电路和输出电路，其特征在于，还包括：与家用电器内部电源相连的电源检测电路；与所述电源检测电路相连的控制电路；所述开关电路与所述控制电路以及一外加高电压相连；所述输出电路分别与开关电路以及家用电器的内部芯片相连；所述供电电路与控制电路、开关电路以及输出电路相连。

2、根据权利要求1所述的电源保护装置，其特征在于，还包括：自启动电路，分别与所述开关电路和供电电路相连。

3、根据权利要求1或2所述的电源保护装置，其特征在于，所述电源检测电路为：过压检测电路，和/或短路检测电路。

4、根据权利要求3所述的电源保护装置，其特征在于，所述过压检测电路包括：至少一个用于接收家用电器内部电源电压的过压输入端，每个过压输入端分别与一个稳压二极管的阴极相连，每个稳压二极管的阳极均通过一电压取样电路与一个滤波电路相连，所述滤波电路与控制电路相连；

所述电压取样电路包括三个电阻，其中一个电路串联连接在每个稳压二极管的阳极；另外两个电阻相并联，该并联连接的两个电阻中，一个电阻与滤波电路相连，另一个电阻接地；

所述滤波电路为一电容，其一端与所述控制电路相连，另一端接地。

5、根据权利要求3所述的电源保护装置，其特征在于，所述短路检测电路包括：至少一个用于接收家用电器内部电源电压的短路输入端，每个短路输入端分别与一个二极管的阴极相连，每个二极管的阳极均通过一个分压电阻与一个PNP型三极管的基极相连，所述PNP型三极管的发射极与供电电路相连，所述PNP型三极管的集电极通过一个保护电阻与控制电路相连。

6、根据权利要求4或者5所述的电源保护装置，其特征在于，所述控制电路包括：一个NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与所述过压检测电路的滤波电路相连，和/或所述NPN型三极管的基极与所述短路检测电路中PNP型三极管集电极上连接的保护电阻相连，所述NPN型三极管的基极与一个电解电容的阴极相连；所述电解电容的阳极与开关电路相连；所述NPN型三极管的发射极接地；所述NPN型三极管的集电极与供电电路相连，同时，所述NPN型三极管的集电极与一个二极管的阴极相连，所述二极管的阳极与开关电路相连。

7、根据权利要求6所述的电源保护装置，其特征在于，所述开关电路包括：一个NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极分别与两个串联连接的分压电阻相连，其中，一个分压电阻接地，另一个分压电阻与所述控制电路中二极管的阳极相连；与所述控制电路的二极管的阳极相连的分压电阻，通过一个滤波电路与一外加高电压相连，所述滤波电路由一个电阻与一个电容串联构成，所述电容的一端接地，另一端与所述分压电阻相连，所述电阻与一外加高电压相连；所述NPN型三极管的发射极接地；所述NPN型三极管的集电极分别与输出电路、供电电路以及控制电路中电解电容的阳极相连。

8、根据权利要求7所述的电源保护装置，其特征在于，所述输出电路为一个光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管阴极通过一个保护电阻与所述开关电路的NPN型三极管的集电极相连，所述光电耦合器的发光二极管阳极与供电电路相连；所述光电耦合器的输出端与家用电器的内部芯片相连。

9、根据权利要求8所述的电源保护装置，其特征在于，所述供电电路包括：一个电源输入端，所述电源输入端通过一个分压电阻与输出电路中光电耦合器的光电二极管阳极相连；所述电源输入端通过所述分压电阻与一个滤波电路相连，所述滤波电路由一个电阻和一个电容并联而成，所述滤波电路通过一个保护电阻与所述开关电路中NPN型三极管的集电极相连；所述电源输入端通过所述分压电阻与一个储能电路相连，所述储能电路由一个电阻和一个电解电容并联而成，所述储能电路的电解电容阳极对应端与所述分压电阻相连，所述储能电路的电解电容阴极对应端与一个二极管的阳极相连，和/或与所述短路检测电路中PNP型三极管的基极相连，所述二极管的阴极与所述控制电路中NPN型三极管的集电极相连。

10、根据权利要求9所述的电源保护装置，其特征在于，所述自启动电路为一个PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极与供电电路的分压电阻相连；所述PNP型三极管的基极通过供电电路的保护电阻与开关电路中NPN型三极管的集电极相连；所述PNP型三极管的集电极与供电电路中储能电路的电解电容阳极对应端相连。