CN203423477U - 一种过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种过压保护电路，包括过压检测电路、过压控制电路和开关电路，所述过压检测电路的一端分别连接所述前级电路的正输出端、所述过压控制电路的第一接线端和所述开关电路的第一接线端；所述过压检测电路的另一端连接所述过压控制电路的第二接线端；所述过压控制电路的第三接线端分别连接所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端，所述过压控制电路的第四接线端连接所述开关电路的第二接线端；所述开关电路的第三接线端与所述后级电路的正输入端连接。采用本实用新型，具有可靠性高和成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种用于保护后级电路的过压保护电路。
背景技术
目前使用的电器设备中，一般要通过对供电网络的电压进行转换，才能连接到设备中使用。在产品实际应用中，由于市电不稳定、前级电路电子元器件失效等原因，很有可能会使前级电路的输出电压升高，过高的输出电压会超过后级电路的可承受电压，烧坏后级电路中的元器件或设备无法工作。
在现行的技术中，通常采用保险丝或稳压管保证电压不超过规定值，但是限于技术存在反应动作太慢，在保险丝起作用前可能后级电路已烧毁，而稳压管在自身承受的电压达到临界电压时，会造成保护动作频繁，产生脉冲电压，可能损坏后级电路中的元器件。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种过压保护电路。可解决现有技术中过压保护电路可靠性不高的不足。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种过压保护电路，包括：
过压检测电路、过压控制电路和开关电路，所述过压检测电路的一端分别连接所述前级电路的正输出端、所述过压控制电路的第一接线端和所述开关电路的第一接线端；所述过压检测电路的另一端连接所述过压控制电路的第二接线端；
所述过压控制电路的第三接线端分别连接所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端，所述过压控制电路的第四接线端连接所述开关电路的第二接线端；
所述开关电路的第三接线端与所述后级电路的正输入端连接。
其中，所述过压检测电路包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阴极与所述前级电路的正输出端连接，所述齐纳二极管的阳极与所述过压控制电路的第二接线端连接。
其中，所述过压控制电路包括晶闸管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述晶闸管的阳极分别连接所述齐纳二极管的阴极和所述开关电路的第一接线端，所述第一电阻跨接在所述晶闸管的阳极和阴极之间；
所述晶闸管的阴极通过所述第二电阻接地且连接所述开关电路的第二接线端；所述晶闸管的控制极通过所述第三电阻接地；
所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
其中，所述过压控制电路包括光电耦合器、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述光电耦合器中发光二极管的阳极连接所述齐纳二极管的阳极，所述光电耦合器中发光二极管的阴极通过所述第六电阻接地；所述光电耦合器中光电三极管的集电极分别连接所述齐纳二极管的阴极和所述开关电路的第一接线端，所述第四电阻跨接在所述光电耦合器中光电三极管的集电极和发射极之间；
所述光电耦合器中光电三极管的发射极通过所述第五电阻接地且连接所述开关电路的第二接线端；
所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
其中，所述开关电路包括金属氧化物半导体场效应MOS晶体管，所述MOS晶体管的源极连接所述齐纳二极管的阴极，所述MOS晶体管的漏极与所述后级电路的正输入端连接，所述MOS晶体管的栅极通过所述第二电阻接地。
其中，所述开关电路包括金属氧化物半导体场效应MOS晶体管，所述MOS晶体管的源极与所述光电耦合器中光电三极管的集电极连接，所述MOS晶体管的漏极与所述后级电路的正输入端连接，所述MOS晶体管的栅极通过所述第五电阻接地。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
检测到前级电路输出的电压值超过规定值时，能及时切断后级电路的与前级电路的连接，很好的保护后级电路的安全，可靠性高；该过压保护电路使用普通的分立元器件，成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的一种过压保护电路的结构框图；
图2是本实用新型第一实施例的一种过压保护电路的电路图；
图3是本实用新型第二实施例的一种过压保护电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，为本实用新型的一种过压保护电路的结构框图，该过压保护电路包括过压检测电路1、过压控制电路2和开关电路3，上述电路的连接关系为：过压检测电路1的一端分别连接前级电路的正输出端、过压控制电路2的第一接线端和开关电路3的第一接线端；过压检测电路1的另一端连接过压控制电路2的第二接线端；过压控制电路2的第三接线端分别连接前级电路的负输出端和后级电路的负输入端，过压控制电路2的第四接线端连接开关电路3的第二接线端；开关电路3的第三接线端与后级电路的正输入端连接。
本实用新型的过压保护电路连接在前级电路的输出端和后级电路的输入端之间，以防止前级电路的输出电压过高，导致后级电路烧毁。例如，前级电路为一个直流电压转换电路，输出直流电压供后级电路工作，过压保护电路连接在直流电压转换电路的输出端和后面的负载电路之间，防止负载电路因输入电压过高而烧毁。
参见图2，为本实用新型第一实施例的一种过压保护电路的电路图，该过压保护电路中，
过压检测电路1包括齐纳二极管ZD1，齐纳二极管ZD1的阴极与所述前级电路的正输出端连接，齐纳二极管ZD1的阳极与过压控制电路2的第二接线端连接。
过压控制电路2包括晶闸管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，晶闸管Q1的阳极分别连接齐纳二极管ZD1的阴极和开关电路3的第一接线端，第一电阻R1跨接在晶闸管Q1的阳极和阴极之间；晶闸管Q1的阴极通过第一电阻R1接地且连接开关电路3的第二接线端；晶闸管Q1的控制极通过第三电阻R3接地；所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
开关电路3包括金属氧化物半导体场效应MOS晶体管Q2，MOS晶体管Q2的源极连接齐纳二极管ZD1的阴极，MOS晶体管Q2的漏极与所述后级电路的正输入端连接，MOS晶体管Q2的栅极通过第二电阻R2接地。MOS晶体管Q2内部有一个二极管D1，二极管D1跨接在MOS晶体管Q2的源极和漏极之间。二极管D1和MOS晶体管Q2封装于同一元器件中，二者作为一个整体连接在电路中，这样能较少元器件占用的空间。
本发明实施例中的过压保护电路的工作原理为：
前级电路的输出电压正常时，MOS晶体管Q2的栅极通过第一电阻R1和第二电阻R2分压后接到地，保证其栅极电压低于源极电压，过压保护电路正常输出，前级电路的输出电压供后级电路正常工作。
当前级电路的输出电压超出规定值（该规定值为齐纳二极管的反向导通电压）时，齐纳二极管ZD1反向导通，电流流过晶闸管Q1的控制极且该控制极承受的电压达到晶闸管Q1开启电压时，晶闸管Q1导通，则前级电路的输出电压经晶闸管Q1的阳极和阴极加载到MOS晶体管Q2的栅极，使栅极电压接近于源极电压，MOS晶体管Q2栅极电压与源极电压的压降达不到其开启电压，此时MOS晶体管Q2关断，切断前级电路到后级电路的通路，从而达到保护后级电路的目的。
参见图3，为本使用新型第二实施例的一种过压保护电路的电路图，该过压保护电路中，
过压检测电路1包括齐纳二极管ZD1，齐纳二极管ZD1的阴极与所述前级电路的正输出端连接，齐纳二极管ZD1的阳极与过压控制电路2的第二接线端连接。
过压控制电路2包括光电耦合器U1、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，光电耦合器U1中发光二极管的阳极连接齐纳二极管ZD1的阳极，光电耦合器U1中发光二极管的阴极通过第六电阻R6接地；光电耦合器U1中光电三极管的集电极分别连接齐纳二极管ZD1的阴极和开关电路3的第一接线端，第四电阻R4跨接在光电耦合器U1中光电三极管的集电极和发射极之间；光电耦合器U1中光电三极管的发射极通过第五电阻R5接地且连接开关电路3的第二接线端；所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
开关电路3包括金属氧化物场效应MOS晶体管Q2，MOS晶体管Q2的源极与光电耦合器U1中光电三极管的集电极连接，MOS晶体管Q2的漏极与所述后级电路的正输入端连接，MOS晶体管Q2的栅极通过第五电阻R5接地。MOS晶体管Q2内部有一个二极管D1跨接在MOS晶体管Q2的源极和漏极之间。二极管D1和MOS晶体管Q2封装于同一元器件中，二者作为一个整体连接在电路中，这样能较少元器件占用的空间。
本发明实施例中的过压保护电路的工作原理为：
当前级电路输出电压正常时，后级电路通过过压保护电路与前级电路正常连通。
前级电路的输出电压超出规定值时，齐纳二极管ZD1反向导通，电流流过光电耦合器U1内部发光二极管，使光电耦合器U1导通，则前级电路的输出电压经过光电耦合器U1后加载加到MOS晶体管Q2的栅极，使其栅极电压接近于源极电压，MOS晶体管Q2栅极电压与源极电压的压降达不到自身的开启电压，此时MOS晶体管Q2关断，切断前级电路到后级电路的通路，从而达到保护后级电路的目的。
在本发明的一些实施例中，该过压保护电路还包括滤波电容，用于滤波前级电路输出的峰值电压，更好的保护后级电路。
实施本实用新型实施例，通过检测到前级电路输出的电压值超过规定值时，能即使切换后级电路的与前级电路的连接，很好的保护后级电路的安全，可靠性高；该过压保护电路使用普通的分立元器件，成本较低。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种过压保护电路，所述过压保护电路连接在前级电路的输出端和后级电路的输入端之间，其特征在于，包括：
过压检测电路、过压控制电路和开关电路，所述过压检测电路的一端分别连接所述前级电路的正输出端、所述过压控制电路的第一接线端和所述开关电路的第一接线端；所述过压检测电路的另一端连接所述过压控制电路的第二接线端；
所述过压控制电路的第三接线端分别连接所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端，所述过压控制电路的第四接线端连接所述开关电路的第二接线端；
所述开关电路的第三接线端与所述后级电路的正输入端连接。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述过压检测电路包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阴极与所述前级电路的正输出端连接，所述齐纳二极管的阳极与所述过压控制电路的第二接线端连接。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述过压控制电路包括晶闸管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述晶闸管的阳极分别连接所述齐纳二极管的阴极和所述开关电路的第一接线端，所述第一电阻跨接在所述晶闸管的阳极和阴极之间；
所述晶闸管的阴极通过所述第二电阻接地且连接所述开关电路的第二接线端；所述晶闸管的控制极通过所述第三电阻接地；
所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述过压控制电路包括光电耦合器、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述光电耦合器中发光二极管的阳极连接所述齐纳二极管的阳极，所述光电耦合器中发光二极管的阴极通过所述第六电阻接地；所述光电耦合器中光电三极管的集电极分别连接所述齐纳二极管的阴极和所述开关电路的第一接线端，所述第四电阻跨接在所述光电耦合器中光电三极管的集电极和发射极之间；
所述光电耦合器中光电三极管的发射极通过所述第五电阻接地且连接所述开关电路的第二接线端；
所述前级电路的负输出端和所述后级电路的负输入端均接地。
5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述开关电路包括金属氧化物半导体场效应MOS晶体管，所述MOS晶体管的源极连接所述齐纳二极管的阴极，所述MOS晶体管的漏极与所述后级电路的正输入端连接，所述MOS晶体管的栅极通过所述第二电阻接地。
6.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述开关电路包括金属氧化物半导体场效应MOS晶体管，所述MOS晶体管的源极与所述光电耦合器中光电三极管的集电极连接，所述MOS晶体管的漏极与所述后级电路的正输入端连接，所述MOS晶体管的栅极通过所述第五电阻接地。
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