CN203708096U - 一种电源保护电路及电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种电源保护电路及电源。本实用新型所提供的电源保护电路包括滤波电容、防浪涌防接反模块以及延时开关模块。滤波电容、延时开关模块以及电压变换电路连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块还连接滤波电容与延时开关模块。其中，防浪涌防接反模块包括热敏电阻与NMOS管，该模块在延时开关模块的作用下，通过热敏电阻降低电路上电时所输入的大电流，还利用NMOS管内的体二极管限制电流流向，实现对浪涌电流和反向电流的抑制。由于所采用的热敏电阻与NMOS管价格低、体积小，将该电路应用于电源中，可以大大降低电源的价格和体积，而且无需另外设置防接反电路。

Description

一种电源保护电路及电源

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种电源保护电路及电源。

背景技术

在开关电源中，一般会设置电源保护电路，可以实现对浪涌电流与反向电流的抑制，以保证电源的安全使用。

在大电流输入的开关电源上电的瞬间，如果开关电源没有防浪涌功能，就会有高达几百安培的电流输入。这样大的电流不仅对电源内置的滤波电容的寿命有很大的影响，而且对电网也会造成很大的伤害，严重时甚至会烧坏线路。因此，人们一般会在电源中加入继电器以防浪涌电流。

另外，在接入直流电流的电路中，一般是不允许电源正负极接反的。如果不小心正负极接反，出现的反向电流就会导致有极性的滤波电容损坏，烧断保险丝。因此，为了安全，一般还需要在电源电路中加入防接反的电路。

然而，能长时间耐受大电流的继电器体积很大，而且价格昂贵。而普通的开关电源电路一般不具备防接反功能，需要独立设置相关的电路。

综上所述，现有的电源保护电路存在体积大、价格高以及需要独立设置防接反电路的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源保护电路，旨在解决现有的电源保护电路存在体积大、价格高以及需要独立设置防接反电路的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源保护电路，连接直流电源和电压变换电路，包括滤波电容，所述直流电源的正极与所述电压变换电路的输入端共接于所述滤波电容的第一端，所述滤波电容的第一端与所述电压变换电路的接地端共接于地；

所述电源保护电路还包括防浪涌防接反模块与延时开关模块；

所述防浪涌防接反模块的输出端连接所述直流电源的负极，所述防浪涌防接反模块的输入端连接所述滤波电容的第二端；

所述延时开关模块的输入端连接所述滤波电容的第一端，所述延时开关模块的常开端连接所述防浪涌防接反模块的电源端，所述延时开关模块的常闭端连接所述防浪涌防接反模块的泄流端；

所述防浪涌防接反模块包括：

第一电阻、第二电阻、热敏电阻、第一电容、第一NMOS管以及第二NMOS管；

所述第一NMOS管的漏极是所述防浪涌防接反模块的输出端，所述第一NMOS管的栅极连接所述第一电阻的第一端，所述第一NMOS管的源极、所述第二NMOS管的源极、所述热敏电阻的第一端以及所述第一电容的第一端共接形成所述防浪涌防接反模块的泄流端，所述第二NMOS管的栅极连接所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第二电阻的第二端共接形成所述防浪涌防接反模块的电源端，所述热敏电阻的第二端与所述第二NMOS管的漏极共接形成所述防浪涌防接反模块的输入端。

本实用新型的另一目的还在于提供一种电源，包括电源变换电路，还包括上述的电源保护电路。

本实用新型所提供的电源保护电路包括滤波电容、防浪涌防接反模块以及延时开关模块。滤波电容、延时开关模块以及电压变换电路连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块还连接滤波电容与延时开关模块。其中，防浪涌防接反模块包括热敏电阻与NMOS管，该模块在延时开关模块的作用下，通过热敏电阻降低电路上电时所输入的大电流，并在延时结束后将热敏电阻短路，实现对浪涌电流的抑制了；另外，该模块还利用NMOS管内的体二极管限制电流流向，实现对反向电流的抑制。由于所采用的热敏电阻与NMOS管价格低、体积小，将该电路应用于电源中，可以大大降低电源的价格和体积，而且无需另外设置防接反电路。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的电源保护电路的模块结构图；

图2是本实用新型一实施例所提供的电源保护电路的示例电路结构图。

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。

本实用新型所提供的电源保护电路包括滤波电容、防浪涌防接反模块以及延时开关模块。滤波电容、延时开关模块以及电压变换电路连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块连接直流电源的负极，防浪涌防接反模块还连接滤波电容与延时开关模块。其中，防浪涌防接反模块包括热敏电阻与NMOS管，解决了现有的电源保护电路存在体积大、价格高以及需要独立设置防接反电路的问题。

图1示出了本实用新型实施例所提供的电源保护电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例所提供的电源保护电路可以连接直流电源200和电压变换电路300。

具体的，直流电源200可以是任意能输出直流电的电源，如蓄电池、直流电机或整流电路；电压变换电路300可以是开关电源，其可以对直流电进行升压变换或降压变换处理。

进一步的，该电源保护电路可以包括滤波电容100，还可以包括防浪涌防接反模块400与延时开关模块500；

具体的，直流电源200的正极与电压变换电路300的输入端共接于滤波电容100的第一端，滤波电容100的第一端与电压变换电路300的接地端共接于地。防浪涌防接反模块400的输出端连接直流电源200的负极，防浪涌防接反模块400的输入端连接滤波电容100的第二端。延时开关模块500的输入端连接滤波电容100的第一端，延时开关模块500的常开端连接防浪涌防接反模块400的电源端，延时开关模块500的常闭端连接防浪涌防接反模块400的泄流端。

在本实施例中，延时开关模块500可以利用输入端所接入的电流为内部的电容充电，并利用电容的电压触发内部的开关管，从而实现延时开关的功能。并且，其常开端只有在内部开关管被触发时才有电流输出，其常闭端则在内部开关管未被触发前才有电流输出。

防浪涌防接反模块400包括热敏电阻与NMOS管，该模块在延时开关模块500的作用下，通过热敏电阻降低电路上电时所输入的大电流，并在延时结束后将热敏电阻短路，实现对浪涌电流的抑制了；另外，该模块还可以利用NMOS管内的体二极管限制电流流向，实现对反向电流的抑制。

具体的，滤波电容100可以是单个电解电容，或由多个电解电容串联和/或并联连接的组合。如图2所示，滤波电容100可以是电容C3，第三电容C3的正极是滤波电容100的第一端，第三电容C3的负极是滤波电容100的第二端。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，防浪涌防接反模块400可以包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、热敏电阻NTC1、第一电容C1、第一NMOS管Q1以及第二NMOS管Q2；

第一NMOS管Q1的漏极是防浪涌防接反模块400的输出端，第一NMOS管Q1的栅极连接第一电阻R1的第一端，第一NMOS管Q1的源极、第二NMOS管Q2的源极、热敏电阻的第一端以及第一电容C1的第一端共接形成防浪涌防接反模块400的泄流端，第二NMOS管Q2的栅极连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第二端、第二电容C2的第二端以及第二电阻R2的第二端共接形成防浪涌防接反模块400的电源端，热敏电阻NTC1的第二端与第二NMOS管Q2的漏极共接形成防浪涌防接反模块400的输入端。作为本实用新型一实施例，如图2所示，延时开关模块500可以包括：

第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三NMOS管Q3、NPN三极管Q4、稳压管D1以及第二电容C2；

第三电阻R3的第一端是延时开关模块500的输入端，第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端以及稳压管D1的阴极共接于第二电容C2的第一端，第四电阻R4的第二端与第三NMOS管Q3的漏极共接形成延时开关模块500的常开端，第五电阻R5的第二端与第三NMOS管Q3的栅极共接于NPN三极管Q4的集电极，NPN三极管Q4的基极与稳压管D1的阳极共接于第六电阻R6的第一端，第三NMOS管Q3的源极、NPN三极管Q4的发射极、第六电阻R6的第二端以及第二电容C2的第二端共接形成延时开关模块500的常闭端。

具体的，稳压管D1的击穿电压可以为15.7V。

以下结合图2对本实用新型实施例所提供的电源保护电路的工作原理做进一步说明：

在电路正确连接的情况下，即第三电容C3的正极连接直流电源200的正极，第一NMOS管Q1的漏极连接直流电源200的负极，此时直流电源200的正极所输出的电流经过第三电容C3、热敏电阻NTC1以及第一NMOS管Q1内部的体二极管流回直流电源200的负极，从而形成回路。由于一开始电流很大，热敏电阻NTC1在电流的作用下温度迅速升高，热敏电阻NTC1的电阻值也迅速增大，将大电流限制为小电流，实现对浪涌电流的抑制。

与此同时，第三NMOS管Q3因栅极接收到高电压而导通，电流由直流电源200的正极流出，经过第三电阻R3、第四电阻R4、第三NMOS管Q3以及第一NMOS管Q1流入直流电源200的负极，形成第二个回路。

另外，第二电容C2也处于充电状态。当第二电容C2的电压值达到稳压管D1的击穿电压时，稳压管D1导通，进而NPN三极管Q4因基极接收到高电压而导通。NPN三极管Q4的导通拉低了第三NMOS管Q3的栅极电压，第三NMOS管Q3截止。

由于第三NMOS管Q3的截止，第二个回路的变为由直流电源200的正极流出，经过第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及第一NMOS管Q1流入直流电源200的负极。

此时，第一电容C1开始充电，当第一电容C1上的电压达到第一NMOS管Q1与第二NMOS管Q2的触发电压时，第一NMOS管Q1与第二NMOS管Q2导通，从而将热敏电阻NTC1短路。电流由直流电源200的正极输出，经过第三电容C3、第二NMOS管Q2以及第一NMOS管Q1流入直流电源200的负极形成回路。并且，由于第一NMOS管Q1处于导通状态，其寄生的体二极管也相当于被短路，第一NMOS管Q1的漏极与源极之间的压降也变为几十毫伏，功耗极低。

特别的，用户可以通过调整第一电容C1的电容值、第二电容C2的电容值以及第四电阻R4的电阻值，对延时开关模块500的延时时间进行调整。可以在第三电容C3上的电压等于直流电源200正负极间的电压时才将第一NMOS管Q1与第二NMOS管Q2导通，从而使电路的安全性更高，进一步延长第三电容C3的使用寿命。

在电路接反的情况下，即第三电容C3的正极连接直流电源200的负极，NMOS管Q的漏极连接直流电源200的正极，此时由于第一NMOS管Q1本身体二极管的作用，电流被阻断，实现对反向电流的抑制。由于，没有电流流入第三电容C3，保证了电路的安全。

本实用新型的另一目的还在于提供一种电源，包括电源变换电路，还包括上述的电源保护电路。

在本实施例中，由于上述的电源保护电路所采用防浪涌防接反模块400配合延时开关模块500实现对浪涌电流以及反向电流的抑制，而其所采用的热敏电阻与NMOS管价格低、体积小，将该电路应用于电源中，可以大大降低电源的价格和体积，而且无需另外设置防接反电路。

以上所述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 (4)

1.一种电源保护电路，连接直流电源和电压变换电路，包括滤波电容，所述直流电源的正极与所述电压变换电路的输入端共接于所述滤波电容的第一端，所述滤波电容的第一端与所述电压变换电路的接地端共接于地；其特征在于： 

所述电源保护电路还包括防浪涌防接反模块与延时开关模块； 

所述防浪涌防接反模块的输出端连接所述直流电源的负极，所述防浪涌防接反模块的输入端连接所述滤波电容的第二端； 

所述延时开关模块的输入端连接所述滤波电容的第一端，所述延时开关模块的常开端连接所述防浪涌防接反模块的电源端，所述延时开关模块的常闭端连接所述防浪涌防接反模块的泄流端； 

所述防浪涌防接反模块包括： 

第一电阻、第二电阻、热敏电阻、第一电容、第一NMOS管以及第二NMOS管； 

所述第一NMOS管的漏极是所述防浪涌防接反模块的输出端，所述第一NMOS管的栅极连接所述第一电阻的第一端，所述第一NMOS管的源极、所述第二NMOS管的源极、所述热敏电阻的第一端以及所述第一电容的第一端共接形成所述防浪涌防接反模块的泄流端，所述第二NMOS管的栅极连接所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第二电阻的第二端共接形成所述防浪涌防接反模块的电源端，所述热敏电阻的第二端与所述第二NMOS管的漏极共接形成所述防浪涌防接反模块的输入端。 

2.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述滤波电容是第三电容； 

所述第三电容的正极是所述滤波电容的第一端，所述第三电容的负极是所述滤波电容的第二端。 

3.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述延时开关模块可以包括： 

第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三NMOS管、NPN三极管、稳压管以及第二电容； 

所述第三电阻的第一端是所述延时开关模块的输入端，所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端以及所述稳压管的阴极共接于所述第二电容的第一端，所述第四电阻的第二端与所述第三NMOS管的漏极共接形成所述延时开关模块的常开端，所述第五电阻的第二端与所述第三NMOS管的栅极共接于所述NPN三极管的集电极，所述NPN三极管的基极与所述稳压管的阳极共接于所述第六电阻的第一端，所述第三NMOS管的源极、所述NPN三极管的发射极、所述第六电阻的第二端以及所述第二电容的第二端共接形成所述延时开关模块的常闭端。 

4.一种电源，包括电源变换电路，其特征在于，所述电源还包括如权利要求1至3任一项所述的电源保护电路。