CN201435767Y - 一种用于摄像机的保护板及其摄像机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于摄像机的保护板及其摄像机，其上设置有外部电源接口，摄像机主回路电源接口，以及串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路。本实用新型增加了摄像机的过压保护功能，避免因静电、高压冲击而导致摄像机损坏，提高了摄像机的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像机技术领域，具体涉及一种具有电路保护作用的摄像机及其保护板电路结构。
背景技术
目前，应用于监控产品的摄像机部件，通常放置在外面，比如路面监控摄像机等等，其往往不存在任何对机器本身的保护措施，一旦出现高压变化、或者处于静电比较大的环境时，就很容易导致电路故障、严重的话还会烧坏摄像机，导致摄像机不能正常工作，丢失实时的数据资料。
所以，为适应监控产品的实时需求，避免可能出现的高压变化等因素产生的危害，必须对现有技术进行进一步地改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于摄像机的保护板及其摄像机，其增加了摄像机的过压保护功能，避免因静电、高压冲击而导致摄像机损坏，提高了摄像机的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供了一种用于摄像机的保护板，所述保护板上设置有外部电源接口，摄像机主回路电源接口，以及串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路；当所述采样电压超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以切断所述摄像机主回路的电源输入；当所述采样电压不超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以接通所述摄像机主回路的电源输入。
所述的保护板，其中，所述保护板上还设置有至少一个瞬态电压抑制二极管，所述外部电源接口的一个接线端与地之间串联一个所述瞬态电压抑制二极管。
所述的保护板，其中，所述参考电压的产生电路包括：输入端通过整流二极管与所述外部电源接口相连、输出端连接所述比较放大电路的稳压电路，用于根据所述外部电源输入电压产生所述参考电压。
所述的保护板，其中，所述参考电压的产生电路还包括：一输入端与所述稳压电路的输出端相连、且输出端与所述比较放大电路的一输入端相连的二号采样电路，用于从所述稳压电路的输出获得采样电压，并将该采样电压作为输入至所述比较放大电路的参考电压。
所述的保护板，其中，所述可控开关电路包括：NPN管、PNP管、第一电阻和第二电阻；所述比较放大电路的输出端通过所述第一电阻连接所述NPN管的基极，所述NPN管的发射极接地，所述NPN管的集电极通过所述第二电阻连接所述PNP管的基极，所述PNP管的发射极连接所述外部电源接口，所述PNP管的集电极连接所述摄像机主回路电源接口。
基于上述保护板，本实用新型还提供了一种摄像机，包括：外部电源接口和摄像机主回路电源接口，其特征在于，还包括：串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路；当所述采样电压超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以切断所述摄像机主回路的电源输入；当所述采样电压不超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以接通所述摄像机主回路的电源输入。
所述的摄像机，其中，所述摄像机中设置有至少一个瞬态电压抑制二极管，所述外部电源接口的一个接线端与地之间串联一个所述瞬态电压抑制二极管。
所述的摄像机，其中，所述参考电压的产生电路包括：输入端通过整流二极管与所述外部电源接口相连、输出端连接所述比较放大电路的稳压电路，用于根据所述外部电源输入电压产生一直流电压；以及一输入端与所述稳压电路的输出端相连、且输出端与所述比较放大电路的一输入端相连的二号采样电路，用于从所述稳压电路的输出获得采样电压，并将该采样电压作为输入至所述比较放大电路的参考电压。
所述的摄像机，其中，所述摄像机还包括：至少三个固定铜柱及与其适配的紧固件，所述固定铜柱的一端通过紧固件与所述主回路板固定连接，所述固定铜柱的另一端通过紧固件与所述保护板固定连接。
所述的摄像机，其中，所述可控开关电路包括：NPN管、PNP管、第一电阻和第二电阻；所述比较放大电路的输出端通过所述第一电阻连接所述NPN管的基极，所述NPN管的发射极接地，所述NPN管的集电极通过所述第二电阻连接所述PNP管的基极，所述PNP管的发射极连接所述外部电源接口，所述PNP管的集电极连接所述摄像机主回路电源接口。
附图说明
图1为本实用新型的一种电路结构示意图；
图2为本实用新型的参考电压实现电路结构示意图；
图3为本实用新型另一种参考电压实现电路结构示意图；
图4为本实用新型的具体电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图详细描述本实用新型的具体实现方式。
如图1所示，本实用新型提供了一种用于摄像机的保护板，该保护板上设置有外部电源接口210，摄像机主回路电源接口220，以及串联在所述外部电源接口210和摄像机主回路电源接口220之间的过压保护模块230；所述过压保护模块230包括：
一端与外部电源接口210相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路231；
一输入端连接一号采样电路231的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路232；以及
串联在外部电源接口210与摄像机主回路电源接口220之间、且控制端与比较放大电路232的输出端相连的可控开关电路233；
当采样电压超过参考电压时，比较放大电路232向可控开关电路233发送控制信号，以切断摄像机主回路的电源输入；当采样电压不超过参考电压时，比较放大电路232向可控开关电路233发送控制信号，以接通摄像机主回路的电源输入。
从上可见，本实用新型提供的保护板可以安装在摄像机上，实现对摄像机的过压保护作用。在过压保护时，本实用新型采用电压比较的办法，可以检测到输入的电压状态，当电压过高(用于比较的参考电压可以自行设置)时，可以自动断开高电压给摄像机供电，电压恢复正常后，又能自动接通电源给摄像机供电。
另外，为了增加保护板的防雷技术，本实用新型还在保护板上设置有至少一个瞬态电压抑制二极管D0，外部电源接口的接线端与地之间串联所述瞬态电压抑制二极管D0。比如，如图4所示，外部电源接口J1有正负连个电源输入，则对应在两个电源输入线路上均通过一个瞬态电压抑制二极管接地，起到防雷作用，比如二极管D01、和D02。这样的设计，不管是浪涌电压，还是遭受雷击，都可以保护摄像机。瞬态电压抑制二极管是一种具有双向稳压特性和双向负阻特性的过压保护器件，类似于压敏电阻器。它应用于各种交流及直流电源电路、信号处理电路中，用来抑制瞬间过电压。当被保护电路瞬间出现浪涌脉冲电压时，双向击穿二极管能迅速齐纳击穿，由高阻状态变为低阻状态，对浪涌电压进行分流和钳位，从而保护电路中各元件不被瞬间浪涌脉冲电压损坏。实验证明：当浪涌脉冲电压高于3000V以上都能保护摄像机。
图1中的参考电压可以预先设定，采用直流电源来提供，也可以考虑使用无源电路结构的形式，例如，如图2所示的结构形式。
如图2所示，在图1所示结构的基础上，参考电压的产生电路包括：整流二极管D1、稳压电路234，稳压电路234的输入端通过整流二极管D1与外部电源接口210相连，其输出端连接比较放大电路232，稳压电路234用于根据外部电源输入电压产生所述参考电压，而不再需要外设直流电源来提供。这里的稳压电路234的主芯片采用电压相匹配的三端稳压器件，如图4所示的器件U1，器件U1的输入通过电容C2接地，对输入电压实现滤波处理，器件U1的输出分别通过电容C2、电容C3接地，对输出电压实现滤波处理。
此外，在图2所示的电路结构的技术上，如果比较放大电路也需要电源供应，如采用型号为LM358的芯片，则可以采用图3所示的电路结构形式，以稳压电路234的输出作为比较放大电路的工作电源，而从稳压电路234的输出提取一定的电压作为参考电压，从而可以避免在保护板中引入新的直流电源设备，保证整个保护板电路结构简单。上述原理的具体实现电路如图3所示，在图2所示结构的基础上，增加二号采样电路235，其输入端与稳压电路234的输出端相连，其输出端即采样电压的输出与比较放大电路232的一输入端相连，这个输入端是指图1中接入参考电压的一端。二号采样电路235用于从稳压电路234的输出获得采样电压，并将该采样电压作为输入至比较放大电路232的参考电压。
图4给出了一种本实用新型的最佳实现方式，其中，外部电源接口210即接口J1，摄像机主回路电源接口220即接口J2，一号采样电压231和二号采样电路235均可以采用双电阻串联分压，以双电阻相串联的结点作为采样信号输出端的电路结构形式，比如，一号采样电压231采用电阻R1和R2串联分压，R1的一端连接接口J1，R2的一端接地，R1和R2的结点输出采样电压给比较放大器U2，作为外部电源的采样电压；二号采样电压235采用电阻R3和R4串联分压，R3的一端连接三端稳压器件U1的输出，R4的一端接地，R3和R4的结点输出采样电压给比较放大器U2，作为参考电压。这种电路结构形式比较简单、操作方便，稳定性好。
如图4所示，图1至图3中的可控开关电路233可以采用如下电路结构来实现。可控开关电路233包括NPN管Q3、PNP管Q4、第一电阻R6和第二电阻R7；比较放大电路232的输出端通过第一电阻R6连接NPN管Q3的基极，NPN管Q3的发射极接地，NPN管Q3的集电极通过第二电阻R7连接PNP管Q4的基极，PNP管Q4的发射极连接外部电源接口J1，PNP管Q4的集电极连接摄像机主回路电源接口J2。在这里可控开关电路233通过三极管来实现，结构简单，可靠性高，成本低。当然，可控开关电路233还可以采用晶闸管等可控元件来实现，本实用新型不限于只采用三极管的电路形式，其他可替代的方案均可。
上述本实用新型提供了一种保护板，可以单独制造，并安装入原有的摄像机组件中进行更新，而且还可以在制造摄像机时，直接将保护电路部分设置在主回路所在的主回路板上，或者将具有保护功能的电路单独设置在一保护板上，保护板与主回路板通过一定的连接方式固定，比如，设置至少三个固定铜柱及与其适配的紧固件，该固定铜柱的一端通过紧固件与主回路所在的主回路板固定连接，该固定铜柱的另一端通过紧固件与所述过压保护模块所在的保护板固定连接。
若将保护功能设置在摄像机中，则此类摄像机包括：外部电源接口和摄像机主回路电源接口，以及串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路；当所述采样电压超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以切断所述摄像机主回路的电源输入；当所述采样电压不超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以接通所述摄像机主回路的电源输入。为了增加防雷技术，则摄像机中设置有至少一个瞬态电压抑制二极管，外部电源接口的一个接线端与地之间串联一个瞬态电压抑制二极管。上述相关功能的模块可以参见上述相关说明，如图1至图4所示。
综上所述，如图4所示的电路结构，通过试验证明：一般的摄像机当输入电源电压高于18V后就会烧坏摄像机；而本实用新型增加了过压防雷的保护板或功能模块后，当输入电源电压高于15V时，保护板或功能模块通过采样输入电压进行比较，采样电压高于设定值时，就会断开电源给摄像机供电，具有相当有效的保护作用。
上述各具体步骤的举例说明较为具体，并不能因此而认为是对本实用新型的专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1、一种用于摄像机的保护板，其特征在于，所述保护板上设置有外部电源接口，摄像机主回路电源接口，以及串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：
一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；
一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及
串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路；
当所述采样电压超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以切断所述摄像机主回路的电源输入；当所述采样电压不超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以接通所述摄像机主回路的电源输入。
2、根据权利要求1所述的保护板，其特征在于，所述保护板上还设置有至少一个瞬态电压抑制二极管，所述外部电源接口的一个接线端与地之间串联一个所述瞬态电压抑制二极管。
3、根据权利要求1所述的保护板，其特征在于，所述参考电压的产生电路包括：输入端通过整流二极管与所述外部电源接口相连、输出端连接所述比较放大电路的稳压电路，用于根据所述外部电源输入电压产生所述参考电压。
4、根据权利要求3所述的保护板，其特征在于，所述参考电压的产生电路还包括：一输入端与所述稳压电路的输出端相连、且输出端与所述比较放大电路的一输入端相连的二号采样电路，用于从所述稳压电路的输出获得采样电压，并将该采样电压作为输入至所述比较放大电路的参考电压。
5、根据权利要求1所述的保护板，其特征在于，所述可控开关电路包括：NPN管、PNP管、第一电阻和第二电阻；所述比较放大电路的输出端通过所述第一电阻连接所述NPN管的基极，所述NPN管的发射极接地，所述NPN管的集电极通过所述第二电阻连接所述PNP管的基极，所述PNP管的发射极连接所述外部电源接口，所述PNP管的集电极连接所述摄像机主回路电源接口。
6、一种摄像机，包括：外部电源接口和摄像机主回路电源接口，其特征在于，还包括：串联在所述外部电源接口和摄像机主回路电源接口之间的过压保护模块；所述过压保护模块包括：
一端与所述外部电源接口相连、且用于从外部电源获得采样电压的一号采样电路；
一输入端连接所述一号采样电路的采样电压输出端、另一输入端连接参考电压的比较放大电路；以及
串联在所述外部电源接口与所述摄像机主回路电源接口之间、且控制端与所述比较放大电路的输出端相连的可控开关电路；
当所述采样电压超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以切断所述摄像机主回路的电源输入；当所述采样电压不超过所述参考电压时，所述比较放大电路向所述可控开关电路发送控制信号，以接通所述摄像机主回路的电源输入。
7、根据权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述摄像机中设置有至少一个瞬态电压抑制二极管，所述外部电源接口的一个接线端与地之间串联一个所述瞬态电压抑制二极管。
8、根据权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述参考电压的产生电路包括：
输入端通过整流二极管与所述外部电源接口相连、输出端连接所述比较放大电路的稳压电路，用于根据所述外部电源输入电压产生一直流电压；以及
一输入端与所述稳压电路的输出端相连、且输出端与所述比较放大电路的一输入端相连的二号采样电路，用于从所述稳压电路的输出获得采样电压，并将该采样电压作为输入至所述比较放大电路的参考电压。
9、根据权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述摄像机还包括：至少三个固定铜柱及与其适配的紧固件，所述固定铜柱的一端通过紧固件与主回路所在的主回路板固定连接，所述固定铜柱的另一端通过紧固件与所述过压保护模块所在的保护板固定连接。
10、根据权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述可控开关电路包括：NPN管、PNP管、第一电阻和第二电阻；所述比较放大电路的输出端通过所述第一电阻连接所述NPN管的基极，所述NPN管的发射极接地，所述NPN管的集电极通过所述第二电阻连接所述PNP管的基极，所述PNP管的发射极连接所述外部电源接口，所述PNP管的集电极连接所述摄像机主回路电源接口。
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Owner name: NPE INTELLIGENT CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: NPE ELECTRONICS (SHENZHEN) CO., LTD. |
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Address after: Futian District Mei Road Shenzhen city Guangdong province 518049 No. 1 Hengye International Building Patentee after: NPE INTELLIGENT Co.,Ltd. Address before: Futian District Mei Road Shenzhen city Guangdong province 518049 No. 1 Hengye International Building Patentee before: Nippon Protective Electronics (Shenzhen) Co., Ltd. |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
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