CN203415967U - 一种usb音响电源保护电路、保护装置及usb音响电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电源领域，提供了一种USB音响电源保护电路、装置及电源，该电路连接于电脑电源+5V输出端与音响电源之间，包括：限流单元，其输入端为该电路的电源输入端；第一滤波单元，其输入端与限流单元的输出端连接，输出端为该电路的电源输出端；基准单元，其输入端为该电路的电源输入端；比较单元，其正向输入端与基准单元的输出端连接，反向输入端与限流单元的输出端连接；第二滤波单元，其输入端与比较单元的输出端连接，输出端为该电路的保护输出端。本实用新型由电脑电源+5V为音响电源供电，在增加带载音响功率的同时不影响电脑正常使用，并采取限流保护，在大电流和短路时输出保护信号，控制电脑电源进入保护模式以防烧毁。
Description
技术领域
本实用新型属于电源领域，尤其涉及一种USB音响电源保护电路、保护装置及USB音响电源。
背景技术
随着电源技术的发展，音响由过去依靠外接电源供电工作，发展到音响电源可以直接通过USB连接到电脑电源，由电脑电源为其供电工作，使音响在使用更加方便简洁，更加美观。
传统的USB的电源都是接在电脑电源的5Vsb输出上，一般5Vsb最大功率在10W左右，而音响的峰值电流能达到3A左右，一些大功率的音响功率可能更大，因此，当音响直接接在5Vsb输出上，由于音响功率过大容易造成5Vsb端口的过流保护，导致电脑主机进入保护程序，影响电脑主机的工作。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种USB音响电源保护电路，旨在解决在电脑通过USB向音响供电，音响功率过大影响电脑正常使用的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种USB音响电源保护电路，所述电路的电源输入端与电脑电源的+5V输出端连接，所述电路的电源输出端通过USB与USB音响电源的电源端连接，所述电路的保护输出端与电脑电源的保护控制端连接，所述电路包括：
对输入电源进行分压限流的限流单元，所述限流单元的输入端为所述电路的电源输入端；
对分压限流后的输入电源进行滤波，生成USB电源的第一滤波单元，所述 第一滤波单元的输入端与所述限流单元的输出端连接，所述第一滤波单元的输出端为所述电路的电源输出端；
根据输入电源生成基准电压的基准单元，所述基准单元的输入端为所述电路的电源输入端；
从分压限流后的输入电源上提取采样电压，并将所述采样电压与所述基准电压进行比较，生成检测信号的比较单元，所述比较单元的正向输入端与所述基准单元的输出端连接，所述比较单元的反向输入端与所述限流单元的输出端连接；
对所述检测信号进行滤波，生成保护信号的第二滤波单元，所述第二滤波单元的输入端与所述比较单元的输出端连接，所述第二滤波单元的输出端为所述电路的保护输出端。
进一步地，所述第一滤波单元为电容C3，所述电容C3的一端同时为所述第一滤波单元的输入端和所述第一滤波单元的输出端，所述电容C3的另一端接地。
更进一步地，所述限流单元为电阻RX，所述电阻RX的一端为所述限流单元的输入端，所述电阻RX的另一端为所述限流单元的输出端。
更进一步地，所述基准单元包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3以及基准电压源TL431；
所述基准电压源TL431的参考端与所述基准电压源TL431的阴极连接，所述基准电压源TL431的阴极为所述基准单元的输入端，与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端为所述基准单元的输出端，与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述基准电压源TL431的阳极连接，所述基准电压源TL431的阳极与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。
更进一步地，所述比较单元包括：
电容C1、电阻R4以及比较器；
所述比较器的正向输入端为所述比较单元的正向输入端，所述比较器的反 向输入端为所述比较单元的反向输入端，所述比较器的正向输入端通过所述电容C1与所述比较器的反向输入端连接，所述比较器的输出端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述比较单元的输出端。
更进一步地，所述第二滤波单元包括：
电阻R5、电阻R6、电容C2以及二极管D1；
所述电阻R5的一端为所述第二滤波单元的输入端，所述电阻R5的另一端通过所述电容C2接地，所述电阻R5的另一端还与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R6的一端还与所述二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极为所述第二滤波单元的输出端。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述USB音响电源保护电路的USB音响电源保护装置。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述USB音响电源保护装置的USB音响电源。
本实用新型实施例采用由电脑电源的+5V输出端为USB音响电源供电，在增加带载音响功率的同时不影响电脑正常使用，并通过限流单元对USB音响电源进行限流保护，以及通过比较单元在音响电源大电流和短路时，输出高电平的保护信号，控制电脑电源进入保护模式，以防止电源烧毁。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的USB音响电源保护电路的结构图；
图2为本实用新型实施例提供的USB音响电源保护电路的示例电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例采用由电脑电源的+5V输出端为USB音响电源供电，在增加带载音响功率的同时不影响电脑正常使用，并通过限流单元对USB音响电源进行限流保护，以及通过比较单元在音响电源大电流和短路时，输出高电平的保护信号，控制电脑电源进入保护模式，以防止电源烧毁。
以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述：
图1示出了本实用新型实施例提供的USB音响电源保护电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
作为本实用新型一实施例，该USB音响电源保护电路可以应用于各种USB音响电源保护装置以及USB音响电源中。
该USB音响电源保护电路1的电源输入端与电脑电源2的+5V输出端连接，USB音响电源保护电路1的电源输出端通过USB4与USB音响电源3的电源端连接，USB音响电源保护电路1的保护输出端与电脑电源2的保护控制端连接，该USB音响电源保护电路1包括：
对输入电源进行分压限流的限流单元11，该限流单元11的输入端为USB音响电源保护电路1的电源输入端；
对分压限流后的输入电源进行滤波，生成USB电源的第一滤波单元12，该第一滤波单元12的输入端与限流单元11的输出端连接，第一滤波单元12的输出端为USB音响电源保护电路1的电源输出端；
根据输入电源生成基准电压的基准单元13，该基准单元13的输入端为USB音响电源保护电路1的电源输入端；
从分压限流后的输入电源上提取采样电压，并将采样电压与基准电压进行比较，生成检测信号的比较单元14，该比较单元14的正向输入端与基准单元13的输出端连接，比较单元14的反向输入端与限流单元11的输出端连接；
对检测信号进行滤波，生成保护信号的第二滤波单元15，该第二滤波单元15的输入端与比较单元14的输出端连接，第二滤波单元15的输出端为USB音响电源保护电路1的保护输出端。
在本实用新型实施例中，电脑电源通常具有五个电源输出端口，分别为：+5V、+12V、+3.3V、+5Vsb和-12V，为了避免USB音响电源接在电脑电源的5Vsb上造成过功率保护，采用在电脑电源的+5V端接出USB音响电源，而电脑电源+5V端的最大输出功率可以达到100W以上，完全可以满足一般音响的功率要求，省去了音响外接电源，达到了安全简洁的效果，并且不影响电脑正常使用。
本实用新型实施例还通过限流单元对USB音响电源进行限流保护，以及通过比较单元在音响电源大电流和短路时，输出高电平的保护信号，控制电脑电源进入保护模式，以防止电源烧毁。
图2示出了本实用新型实施例提供的USB音响电源保护电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
作为本实用新型一实施例，限流单元11可以采用电阻RX实现，该电阻RX的一端为限流单元11的输入端，电阻RX的另一端为限流单元11的输出端。
第一滤波单元12可以采用电容C3，该电容C3的一端同时为第一滤波单元12的输入端和第一滤波单元12的输出端，电容C3的另一端接地。
基准单元13包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3以及基准电压源TL431；
基准电压源TL431的参考端与基准电压源TL431的阴极连接，基准电压源TL431的阴极为基准单元13的输入端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端为基准单元13的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与基准电压源TL431的阳极连接，基准电压源TL431的阳极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地。
比较单元14包括：
电容C1、电阻R4以及比较器131；
比较器的131正向输入端为比较单元14的正向输入端，比较器131的反向输入端为比较单元14的反向输入端，比较器131的正向输入端通过电容C1与 比较器131的反向输入端连接，比较器131的输出端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为比较单元14的输出端。
第二滤波单元15包括：
电阻R5、电阻R6、电容C2以及二极管D1；
电阻R5的一端为第二滤波单元15的输入端，电阻R5的另一端通过电容C2接地，电阻R5的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R6的一端还与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极为第二滤波单元15的输出端。
在本实用新型实施例中，电脑电源2的+5V电源电压通过电阻RX进行限流、通过电容C3进行滤波后作为USB电源通过USB4输出给USB音响电源3，同时，基准电压源TL431从电脑电源2的+5V输出端取电，通过电阻R1、电阻R2、电阻R3分压生成基准电压，并将该基准电压作为参考电压与比较器131的正向输入端连接，比较器131的反向输入端从分压限流后的输入电源上提取电压作为采样电压并与基准电压比较，初始时，分压限流后的输入电源电压高于基准电压，比较器131输出低电平信号，该低电平信号通过电阻R4、电阻R5限流后，通过电容C2、电阻R6进行延时和滤波，最后通过二极管D1输出给电脑电源2中主控IC的保护控制端，主控IC对该保护信号进行判断，当保护信号为低电平时，主控IC控制电脑电源2正常工作，即不产生保护作用，当音响电流较大时，限流电阻RX上的电压压降就增大，比较器131反向输入端电压变小，当比较器131反向输入端的电压小于基准电压时，比较器131的输出电平翻转，输出高电平信号，该信号滤波后输出给主控IC，当主控IC接收到高电平信号时，主控IC控制电脑电源2进入保护程序，防止电脑电源2和音响电源3烧坏，同时，限流电阻RX的电流减小，比较器131反向输入端的电压大于基准电压，比较器131重新输出低电平信号，主控IC控制电脑电源2正常工作。
本实用新型实施例采用由电脑电源的+5V输出端为USB音响电源供电，在增加带载音响功率的同时不影响电脑正常使用，并通过限流单元对USB音响电 源进行限流保护，以及通过比较单元在音响电源大电流和短路时，输出高电平的保护信号，控制电脑电源进入保护模式，以防止电源烧毁。本实用新型结构简单、成本低，使USB音响在使用中更加简洁、安全，提高了用户的使用满意度。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述USB音响电源保护电路的USB音响电源保护装置。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述USB音响电源保护装置的USB音响电源。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种USB音响电源保护电路，其特征在于，所述电路的电源输入端与电脑电源的+5V输出端连接，所述电路的电源输出端通过USB与USB音响电源的电源端连接，所述电路的保护输出端与电脑电源的保护控制端连接，所述电路包括：
对输入电源进行分压限流的限流单元，所述限流单元的输入端为所述电路的电源输入端；
对分压限流后的输入电源进行滤波，生成USB电源的第一滤波单元，所述第一滤波单元的输入端与所述限流单元的输出端连接，所述第一滤波单元的输出端为所述电路的电源输出端；
根据输入电源生成基准电压的基准单元，所述基准单元的输入端为所述电路的电源输入端；
从分压限流后的输入电源上提取采样电压，并将所述采样电压与所述基准电压进行比较，生成检测信号的比较单元，所述比较单元的正向输入端与所述基准单元的输出端连接，所述比较单元的反向输入端与所述限流单元的输出端连接；
对所述检测信号进行滤波，生成保护信号的第二滤波单元，所述第二滤波单元的输入端与所述比较单元的输出端连接，所述第二滤波单元的输出端为所述电路的保护输出端。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一滤波单元为电容C3，所述电容C3的一端同时为所述第一滤波单元的输入端和所述第一滤波单元的输出端，所述电容C3的另一端接地。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限流单元为电阻RX，所述电阻RX的一端为所述限流单元的输入端，所述电阻RX的另一端为所述限流单元的输出端。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述基准单元包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3以及基准电压源TL431；
所述基准电压源TL431的参考端与所述基准电压源TL431的阴极连接，所述基准电压源TL431的阴极为所述基准单元的输入端，与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端为所述基准单元的输出端，与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述基准电压源TL431的阳极连接，所述基准电压源TL431的阳极与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较单元包括：
电容C1、电阻R4以及比较器；
所述比较器的正向输入端为所述比较单元的正向输入端，所述比较器的反向输入端为所述比较单元的反向输入端，所述比较器的正向输入端通过所述电容C1与所述比较器的反向输入端连接，所述比较器的输出端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述比较单元的输出端。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括：
电阻R5、电阻R6、电容C2以及二极管D1；
所述电阻R5的一端为所述第二滤波单元的输入端，所述电阻R5的另一端通过所述电容C2接地，所述电阻R5的另一端还与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R6的一端还与所述二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极为所述第二滤波单元的输出端。
7.一种USB音响电源保护装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1至6任一项所述的USB音响电源保护电路。
8.一种USB音响电源，其特征在于，所述电源的保护装置为权利要求7所述的USB音响电源保护装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN108900109A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-27 | 浙江禾川科技股份有限公司 | 一种伺服驱动器的逆变模块 |
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