CN202373957U - 过压及欠压保护电路 - Google Patents

过压及欠压保护电路 Download PDF

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罗进旺
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李昊阳
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Abstract

本实用新型涉及电压保护技术领域,尤其涉及一种过压及欠压保护电路,它包括欠压检测单元、过压检测单元、输出控制单元和开关控制单元,欠压检测单元包括齐纳二极管D1,过压检测单元包括齐纳二极管D2、三极管Q1,输出控制单元包括二极管D3,开关控制单元包括三极管Q2、MOS晶体管Q3,当电压过低时,齐纳二极管D1、齐纳二极管D2关断,MOS晶体管关断,电路对负载供电,当电压过高时,齐纳二极管D1、D2导通,MOS晶体管关断,电路对负载供电,当电压正常时,齐纳二极管D1导通,齐纳二极管D2关断,MOS晶体管Q3导通,电路对负载供电,本实用新型结构科学简单,可靠性高。

Description

过压及欠压保护 电路 技术领域
[0001] 本实用新型涉及电压保护技术领域,尤其涉及一种过压及欠压保护电路。
背景技术
[0002] 随着技术的进步,越来越多的电子装置采用低压直流供电,导致电子装置对供电电压的精确性要求越来越高,当供电电压低于或者高于正常工作电压一定值时,都可能导致电子装置无法正常工作甚至损坏。为了解决上述问题,人们设计了过压、欠压保护电路,目前常用的直流低压供电时过压及欠压保护电路是通过运放比较器检测电压,然后将控制信号传输给PWM (脉冲宽度调制)芯片实现控制,从而使供电电压稳定在正常范围内,该电路实现成本较高,且电路复杂、故障率高。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种过压及欠压保护电路,可以根据供电电压将电子装置与供电电源断开或连通,可靠性高。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种过压及欠压保护电路,包括欠压检测単元、过压检测单元、输出控制単元和开关控制単元;
[0005] 所述欠压检测单元包括齐纳ニ极管D1、限流电阻Rl ;
[0006] 所述过压检测单元包括齐纳ニ极管D2、NPN型三极管Q1、限流电阻R2、下拉电阻R3 ;
[0007] 所述输出控制单元包括ニ极管D3 ;
[0008] 所述开关控制单元包括NPN型三极管Q2、P型MOS晶体管Q3、下拉电阻R4 ;
[0009] 齐纳ニ极管Dl的负极通过限流电阻Rl与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳ニ极管D2的负极通过限流电阻R2与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳ニ极管D2的正极与三极管Ql的基极连接,三极管Ql的基极通过下拉电阻R3接地,齐纳ニ极管Dl的正极、三极管Ql的集电极与ニ极管D3的正极连接,ニ极管D3的负极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的基极通过下拉电阻R4接地,三极管Q2的集电极与MOS晶体管Q3的栅极连接,三极管Ql的发射极、三极管Q2的发射极均接地,MOS晶体管Q3的漏极为输入端,MOS晶体管Q3的源极为输出端。
[0010] 所述欠压检测单元还包括有滤波电容Cl,滤波电容Cl 一端与齐纳ニ极管Dl的负极连接,另一端接地。
[0011] 所述过压检测单元还包括有滤波电容C2,滤波电容C2 —端与齐纳ニ极管D2的负极连接,另一端接地。
[0012] 所述开关控制单元还包括有保护电阻R5,保护电阻R5 —端与MOS晶体管Q3的漏极连接,另一端与MOS晶体管Q3的栅极连接。
[0013] 本实用新型有益效果在于:本实用新型包括欠压检测単元、过压检测单元、输出控制单元和开关控制单元,所述欠压检测单元包括齐纳ニ极管Dl,所述过压检测单元包括齐纳ニ极管D2、NPN型三极管Ql,所述输出控制单元包括为ニ极管D3,所述开关控制单元包括NPN型三极管Q2、P型MOS晶体管Q3,MOS管Q3的漏极连接直流电源,MOS管Q3的源极连接负载,当电压过低时,齐纳ニ极管Dl、齐纳ニ极管D2关断,MOS晶体管关断,电路对负载供电,当电压过高时,齐纳ニ极管D1、D2导通,MOS晶体管关断,电路对负载供电,当电压正常时,齐纳ニ极管Dl导通,齐纳ニ极管D2关断,MOS晶体管Q3导通,电路对负载供电,本实用新型结构科学简单,可靠性高。
附图说明
[0014] 图I是本实用新型的过压及欠压保护电路的原理方框图。
[0015] 图2是本实用新型的过压及欠压保护电路的电路图。
[0016] 在图I、图2中包括有:
[0017] I——欠压检测単元 2——过压检测单元
[0018] 3——输出控制単元 4——开关控制単元
[0019] 5——直流电源 6——负载。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本实用新型作进ー步的说明。
[0021] 本实用新型的一种过压及欠压保护电路,如图I所示,其包括欠压检测単元I、过压检测単元2、输出控制単元3和开关控制単元4,开关控制単元4串联在直流电源5和负载6之间,欠压检测単元I、过压检测单元2分别检测直流电源5的欠压信息、过压信息,并将检测到的信息传输至输出控制单元3,输出控制单元3根据欠压信息、过压信息输出电源接通或断开的信号,开关控制単元4根据输出控制单元3的信号接通或断开电源。
[0022] 具体的,如图2所示,所述欠压检测单元I包括齐纳ニ极管D1、限流电阻Rl ;所述过压检测单元2包括齐纳ニ极管D2、NPN型三极管Q1、限流电阻R2、下拉电阻R3 ;所述输出控制单元3包括为ニ极管D3,ニ极管D3可以单向导通并且具有一定压降;所述开关控制单元3包括NPN型三极管Q2、P型MOS晶体管Q3、下拉电阻R4 ;齐纳ニ极管Dl的负极通过限流电阻Rl与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳ニ极管D2的负极通过限流电阻R2与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳ニ极管D2的正极与三极管Ql的基极连接,三极管Ql的基极通过下拉电阻R3接地,齐纳ニ极管Dl的正极、三极管Q2的集电极与ニ极管D3的正极连接,ニ极管D3的负极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的基极通过下拉电阻R4接地,三极管Q2的集电极与MOS晶体管Q3的栅极连接,三极管Ql的发射极、三极管Q2的发射极均接地,MOS晶体管Q3的漏极为输入端,MOS晶体管Q3的漏极连接直流电源5,MOS晶体管Q3的源极为输出端,MOS晶体管Q3的源极连接负载。
[0023] 本实用新型的工作原理如下: [0024] A、当直流电源5正常供电时,齐纳ニ极管Dl导通,齐纳ニ极管D2关断,三极管Ql的基极为低电平,三极管Ql关断,ニ极管D3导通,三极管Q2的基极为高电平,三极管Q2导通,MOS晶体管Q3的栅极为低电平,MOS晶体管Q3导通,直流电源5对负载6正常供电。
[0025] B、当直流电源5的电压过低时,齐纳ニ极管Dl关断,齐纳ニ极管D2关断,三极管Ql的基极为低电平,三极管Ql关断,ニ极管D3关断,三极管Q2的基极为低电平,三极管Q2关断,MOS晶体管Q3的栅极为高电平,MOS晶体管Q3关断,直流电源5对负载6停止供电。
[0026] C、当直流电源5的电压过高时,齐纳ニ极管Dl导通,齐纳ニ极管D2导通,三极管Ql的基极为高电平,三极管Ql导通,ニ极管D3关断,三极管Q2的基极为低电平,三极管Q2关断,MOS晶体管Q3的栅极为高电平,MOS晶体管Q3关断,直流电源5对负载6停止供电。
[0027] D、当直流电源5的电压恢复正常吋,电路的连通情况如上述A所述,直流电源5自动恢复对负载6的正常供电。
[0028] 综上所述,本实用新型的过压及欠压保护电路可以检测直流电源5的电压情況,当电压过高或过低时,可以断开直流电源5与负载6的连接,并在电压恢复正常后,直流电源5自动恢复对负载6的正常供电,其结构科学简单,可靠性高。 [0029] 进ー步的,所述欠压检测单元I还包括有滤波电容Cl,滤波电容Cl 一端与齐纳ニ极管Dl的负极连接,另一端接地,滤波电容Cl使电压信号更为平滑。
[0030] 进ー步的,所述过压检测单元2还包括有滤波电容C2,滤波电容C2 —端与齐纳ニ极管D2的负极连接,另一端接地,滤波电容C2使电压信号更为平滑。
[0031] 进ー步的,所述开关控制单元4还包括有保护电阻R5,保护电阻R5 —端与MOS晶体管Q3的漏极连接,另一端与MOS晶体管Q3的栅极连接。
[0032] 最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管參照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1. 一种过压及欠压保护电路,其特征在于:包括欠压检测单元(I)、过压检测单元(2)、输出控制单元(3)和开关控制单元(4); 所述欠压检测单元(I)包括齐纳二极管Dl、限流电阻Rl ; 所述过压检测单元(2)包括齐纳二极管D2、NPN型三极管Q1、限流电阻R2、下拉电阻R3 ; 所述输出控制单元(3)包括二极管D3 ; 所述开关控制单元(4)包括NPN型三极管Q2、P型MOS晶体管Q3、下拉电阻R4 ; 齐纳二极管Dl的负极通过限流电阻Rl与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳二极管D2的负极通过限流电阻R2与MOS晶体管Q3的漏极连接,齐纳二极管D2的正极与三极管Ql的基极连接,三极管Ql的基极通过下拉电阻R3接地,齐纳二极管Dl的正极、三极管Ql的集电极与二极管D3的正极连接,二极管D3的负极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的基极通过下拉电阻R4接地,三极管Q2的集电极与MOS晶体管Q3的栅极连接,三极管Ql的发射极、三极管Q2的发射极均接地,MOS晶体管Q3的漏极为输入端,MOS晶体管Q3的源极为输出端。
2.根据权利要求I所述的过压及欠压保护电路,其特征在于:所述欠压检测单元(I)还包括有滤波电容Cl,滤波电容Cl 一端与齐纳二极管Dl的负极连接,另一端接地。
3.根据权利要求I所述的过压及欠压保护电路,其特征在于:所述过压检测单元(2)还包括有滤波电容C2,滤波电容C2 —端与齐纳二极管D2的负极连接,另一端接地。
4.根据权利要求I所述的过压及欠压保护电路,其特征在于:所述开关控制单元(4)还包括有保护电阻R5,保护电阻R5 —端与MOS晶体管Q3的漏极连接,另一端与MOS晶体管Q3的栅极连接。
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