CN204205549U - 过电压保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及过电压保护装置。一种过电压保护装置，应用于直流电源供电装置，其中，电压检测电路，连接供电装置的电压输入端，延时电路，连接于供电装置的电压输入端于第二开关电路之间，第一开关电路，连接电压检测电路，第二开关电路，连接于供电装置的电压输入端与供电装置的电压输出端之间，第二开关电路的控制端连接延时电路，本实用新型的优点是：当输入的电压为正常工作电压时，该电压输出为外接电路供电，当输出电压为非正常电压时，供电装置无法为外围连接的电路提供电力，从而实现了过电压保护，避免外围连接电路接入高电压而导致电路出现故障。从而保护外接电路不受到损坏及避免安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及过电压保护装置。
背景技术
当今电子产品种类品种繁多且用途各不相同，电子产品在我们的生活中无处不在，这些电子产品大多采用直流电源供电装置，直流电源供电装置可以为电子产品提供正常工作所需的电量，但是，当供电装置输出电压异常或人为原因使用错误的供电电源时,会造成电子产品无法正常工作，且当供电装置输出电压过高时，还会造成电子产品损坏，甚至存在安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种防止供电装置输出过电压的过电压保护装置，解决以上技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种过电压保护装置，应用于直流电源供电装置，其中，包括电压检测电路、延时电路、第一开关电路、第二开关电路；
所述电压检测电路，输入端连接所述供电装置的电压输入端，用以检测所述供电装置输入的电压是否超过一预设值，并且根据检测结 果输出一控制信号；
所述延时电路，连接于所述供电装置的电压输入端与所述第二开关电路之间，通过所述供电装置输入的电压调整输出至所述第二开关电路的电压，用于控制所述第二开关电路的导通或关断；
所述第一开关电路，连接所述电压检测电路的输出端，接收所述电压检测电路输出的控制信号，并根据所述电压检测电路输出的控制信号控制所述延时电路是否接地；
所述第二开关电路，连接于所述供电装置的电压输入端与所述供电装置的电压输出端之间，所述第二开关电路的控制端连接所述延时电路，根据所述延时电路的工作状态控制所述第二开关电路的导通与关断，用以判断所述供电装置能否输出电压。
优选地，所述电压检测电路主要由一稳压管形成，
所述稳压管的正向端连接所述第一开关电路，反向端连接所述供电装置的电压输入端。
优选地，所述第一开关电路主要由一偏置电阻，一具有基极、发射极、集电极的三极管形成；
所述偏置电阻的任一端连接所述电压检测电路的所述稳压管的正向端，所述偏置电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过一延时电阻连接所述供电装置的电压输入端，所述三极管的发射极接地。
优选地，所述延时电路主要由一所述延时电阻和一延时电容形成，所述延时电容连接于所述三极管的集电极与发射极之间。
优选地，所述第二开关电路主要由一限流电阻、一具有栅极、漏极、源极的MOS管形成，
所述限流电阻的一端连接所述三极管的集电极，所述限流电阻的 另一端连接所述MOS管的栅极，所述MOS管的漏极连接所述供电装置的电压输入端，所述MOS管的源极连接所述供电装置的电压输出端。
优选地，所述三极管为NPN型三极管。
优选地，所述MOS管为N沟道增强型MOS管。
优选地，所述三极管工作状态为截止或饱和。
优选地，所述稳压管的电压取值范围为稳定电压值大于所述供电装置的输入电压值，且小于所述外接电路的最高耐压值。
优选地，所述偏置电阻的阻值为10KΩ，所述延时电阻的阻值为10KΩ。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
当供电装置输入的电压为正常工作电压时，供电装置为外接电路供电，当供电装置输出电压为非正常电压时，供电装置无法为外围连接的电路提供电力，从而实现了过电压保护，避免外接电路接入高电压而导致电路出现故障。从而保护外接电路不受到损坏及避免安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施例的部分连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1所示，一种过电压保护装置，应用于直流电源供电装置，其中，包括电压检测电路1、第一开关电路2、延时电路3、第二开 关电路4；
电压检测电路1，连接供电装置的电压输入端Vin，根据所述供电装置的电压输入端Vin输入的电压值控制所述电压检测电路1的接通或关断，进而检测所述供电装置的输入电压是否与所述供电装置外接电路所需电压相匹配；
延时电路3，连接于供电装置的电压输入端Vin与第二开关电路4之间，通过第一开关电路的工作状态调整输出至第二开关电路4的电压，用于控制第二开关电路4的导通或关断；
第一开关电路2，连接电压检测电路1，接收电压检测电路1输出的电压值，并根据电压值控制第一开关电路1工作于高阻状态或低阻状态；进而控制延时电路3的输出电压，当第一开关电路2导通时，延时电路3的输出端接地；
第二开关电路4，连接于供电装置的电压输入端Vin与供电装置的电压输出端Vout之间，控制端连接延时电路3，根据自身的导通与关断，判断供电装置能否输出电压。
本实用新型的工作原理为：设供电装置接入的电压为vin，电压检测电路的过压电压为vz，vz的幅值根据外接电路的耐压值确定，当vin＜vz时，则Vin允许被供电装置输出至外接电路，当vin＞vz时，则Vin不允许被供电装置输出至外接电路。
供电装置的电压输入端Vin接入一电压vin，当vin＜vz，电压检测电路1处于高阻状态，第一开关电路2截止，则此时，第二开关电路4导通，供电装置的电压输入端Vin接入的电压被输出，供电装置可以输出与外接电路工作电压相匹配的电压，从而保证外围电路处于安全工作状态，当vin＞vz，电压检测电路1处于导通状态，第一开关电路2导通，延时电路3的输出端接地，则此时，第二开关电路4截 止，供电装置的电压输入端Vin接入的电压不允许被输出，供电装置无法为外围连接的电路提供电力，从而实现了过电压保护，避免外接电路接入高电压而导致电路出现故障。
优选地，电压检测电路1主要由一稳压管11形成，稳压管11的正向端连接第一开关电路2，反向端连接供电装置的电压输入端Vin。稳压管11的限定电压为可调节电压，稳压管11的限定电压的幅值根据外接电路的耐压值确定，一般稳压管的限定电压幅值大于供电装置的输入电压，同时稳压管的限定电压幅值小于外接电路的耐压值。例如供电装置的输入电压为12V，外接电路耐压值为18V，则稳压管11的限定电压值范围为12V～18V，优选地，稳压管11的限定电压值范围为14V～17V。
优选地，第一开关电路2主要由一偏置电阻21，一具有基极、发射极、集电极的三极管22形成；
偏置电阻21的任一端连接电压检测电路1的稳压管11的正向端，偏置电阻21的另一端连接三极管22的基极，三极管22的集电极通过一延时电阻31连接供电装置的电压输入端Vin，三极管22的发射极接地，三极管22处于导通或者截止的工作状态，偏置电阻21的阻值可以为10KΩ。三极管选择NPN型开关三极管，NPN型开关三极管的开启时间和关闭时间较短，使得第一开关电路2响应时间较短，对电路的过压保护效果较好。通常市面上现有的NPN型开关三极管均可满足此需求，故本技术方案对NPN型开关三极管的选型不做限制。
优选地，延时电路3主要由一延时电阻31和一延时电容32形成，延时电容32连接于三极管22的集电极与发射极之间。通过设置延时电路3，通过调整延时电阻31阻值、延时电容32容值从而可以延迟 第二开关电路4的栅极电压接通电压的时间，在过压电压接入的瞬间，稳压管11和三极管22优先导通，延时电路3迟延将供电装置输入的电压输送至MOS管的栅极，在迟延的时间内将接入的过电压通过稳压管11和三极管22接地，从而避免过电压被输送至供电装置的输出端连接外围电路，从而对外围电路起到过电压保护作用。
优选地，第二开关电路4主要由一限流电阻41、一具有栅极、漏极、源极的MOS管42形成，
限流电阻41的一端连接三极管22的集电极，限流电阻41的另一端连接MOS管42的栅极，MOS管42的漏极连接供电装置的电压输入端Vin，MOS管42的源极连接供电装置的电压输出端Vout。限流电阻41主要用于降低MOS管42的栅极电流，防止MOS管42的栅极电流过大而损坏MOS管。MOS管为N沟道增强型MOS管。
优选地，偏置电阻21的阻值为10KΩ，延时电阻31的阻值为10KΩ。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种过电压保护装置，应用于直流电源供电装置，其特征在于，包括电压检测电路、第一开关电路、延时电路、第二开关电路；
所述电压检测电路，连接所述供电装置的电压输入端，根据所述供电装置的电压输入端输入的电压值控制所述电压检测电路的接通或关断，进而检测所述供电装置的输入电压是否与所述供电装置外接电路所需电压相匹配；
所述延时电路，连接于所述供电装置的电压输入端与所述第二开关电路之间，通过所述供电装置输入的电压调整输出至所述第二开关电路的电压，用于控制所述第二开关电路的导通或关断；
所述第一开关电路，连接所述电压检测电路，接收所述电压检测电路输出的电压值，并根据所述电压检测电路的检测结果控制所述第一开关电路工作于高阻状态或低阻状态；
所述第二开关电路，连接于所述供电装置的电压输入端与所述供电装置的电压输出端之间，所述第二开关电路的控制端连接所述延时电路，根据所述延时电路的工作状态控制所述第二开关电路的导通与关断，用以判断所述供电装置能否输出电压。
2.根据权利要求1所述的过电压保护装置，其特征在于，所述电压检测电路主要由一稳压管形成，
所述稳压管的正向端连接所述第一开关电路，反向端连接所述供电装置的电压输入端。
3.根据权利要求2所述的过电压保护装置，其特征在于，所述第一开关电路主要由一偏置电阻，一具有基极、发射极、集电极的三极管形成；
所述偏置电阻的任一端连接所述电压检测电路的所述稳压管的正向端，所述偏置电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过一延时电阻连接所述供电装置的电压输入端，所述三极管的发射极接地。
4.根据权利要求3所述的过电压保护装置，其特征在于，所述 延时电路主要由一所述延时电阻和一延时电容形成，所述延时电容连接于所述三极管的集电极与发射极之间。
5.根据权利要求4所述的过电压保护装置，其特征在于，所述第二开关电路主要由一限流电阻、一具有栅极、漏极、源极的MOS管形成，
所述限流电阻的一端连接所述三极管的集电极，所述限流电阻的另一端连接所述MOS管的栅极，所述MOS管的漏极连接所述供电装置的电压输入端，所述MOS管的源极连接所述供电装置的电压输出端。
6.根据权利要求3所述的过电压保护装置，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。
7.根据权利要求5所述的过电压保护装置，其特征在于，所述MOS管为N沟道增强型MOS管。
8.根据权利要求3所述的过电压保护装置，其特征在于，所述三极管工作状态为截止或饱和。
9.根据权利要求2所述的过电压保护装置，其特征在于，所述稳压管的电压取值范围为稳定电压值大于所述供电装置的输入电压值，且小于所述外接电路的最高耐压值。
10.根据权利要求3所述的过电压保护装置，其特征在于，所述偏置电阻的阻值为10KΩ，所述延时电阻的阻值为10KΩ。
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