CN206452095U - 一种过欠压保护电路和机顶盒 - Google Patents

一种过欠压保护电路和机顶盒 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种过欠压保护电路，该电路包括：电压判断模块，与电压输入端相连，用于检测输入电压范围，并根据所述输入电压范围输出控制信号；控制模块，第一端与所述电压判断模块的输出端相连，第二端与所述电压输入端相连，第三端与DC‑DC电源供电电路相连，用于根据所述电压判断模块的控制信号控制电压输入端与DC‑DC电源供电电路之间的断开与导通。本实用新型解决了在输入电压过高或过低时，DC‑DC电源供电电路受损的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC‑DC电源供电电路。

Description

一种过欠压保护电路和机顶盒
技术领域
本实用新型实施例涉及电路保护技术，尤其涉及一种过欠压保护电路和机顶盒。
背景技术
随着机顶盒的不断发展，机顶盒的海外市场占据着重要的分量。
根据海外市场故障分析可知，不开机故障约占全部故障的较高比例，导致不开机故障的主要原因是电源供电芯片损坏。上述电源供电芯片损坏问题的主要原因是地区电网不稳定，电压波动较大，经常有断电与来电的情况，导致适配器的输入电压会瞬间增大，导致电源供电芯片中的DC-DC电源供电电路损坏频率增大。
针对上述问题，目前主要通过TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬变电压抑制二极管)和大的电解电容进行保护，但是，来电的瞬时高压TVS管的反应速度可能跟不上，并且电解电容也不能对瞬时高压进行保护，经过这些保护器件后的残压同样会损坏电源供电芯片中的DC-DC电源供电电路。
发明内容
本实用新型提供一种过欠压保护电路和机顶盒，以实现在输入电压过高或过低时保护机顶盒的DC-DC电源供电电路。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种过欠压保护电路，该电路包括：
电压判断模块，与电压输入端相连，用于检测输入电压范围，并根据所述输入电压范围输出控制信号；
控制模块，第一端与所述电压判断模块的输出端相连，第二端与所述电压输入端相连，第三端与DC-DC电源供电电路相连，用于根据所述电压判断模块的控制信号控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通。
进一步的，所述电压判断模块包括：
第一电阻和第二电阻，串联在所述电压输入端和低电位点之间，所述第一电阻和第二电阻之间形成第一电位控制点；
第四电阻和第五电阻，串联在所述电压输入端和低电位点之间，所述第四电阻和第五电阻之间形成第二电位控制点；
第一三极管，所述第一三极管的基极通过第三电阻与所述第一电位控制点相连，所述第一三极管的集电极和发射极串联在第一电位控制点和低电位点之间，用于根据所述第一电位控制点的电压控制所述第一三极管的导通和断开；
第二三极管，所述第二三极管的基极通过第六电阻与所述第一三极管的集电极相连，用于通过所述第二电位控制点的电压控制所述第二三极管的导通和断开，所述第二三极管的集电极与所述控制模块的第一端相连。
进一步的，所述控制模块包括：
MOS管，所述MOS管的栅极通过第七电阻与所述电压判断模块的输出端相连，通过第八电阻与所述电压输入端相连，所述MOS管的源极与所述电压输入端相连，所述MOS管的漏极与所述DC-DC电源供电电路相连，用于根据所述电压输入端的输入电压与所述电压判断模块的控制信号控制所述MOS管的工作状态。
进一步的，所述电路还包括：
LED灯，所述LED灯与所述电压判断模块的输出端相连，用于根据所述电压判断模块的控制信号控制所述LED灯的工作状态。
进一步的，所述串联的第一电阻和第二电阻的阻值使得若所述输入电压小于预设电压范围的最小值时，所述第一电位控制点的电压小于三极管的导通阈值，所述第一三极管断开，若所述输入电压大于预设电压范围的最大值时，所述第一电位控制点的电压大于所述三极管的导通阈值，所述第一三极管导通；
所述串联的第四电阻和第五电阻的阻值使得若所述输入电压小于预设电压范围的最小值时，所述第二电位控制点的电压小于所述三极管的导通阈值，所述第二三极管断开。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种机顶盒，包括电压输入端和 DC-DC电源供电电路，还包括本实用新型实施例所提供的过欠压保护电路，该过欠压保护电路连接在电压输入端和DC-DC电源供电电路之间。
本实用新型通过电压判断模块获取电压输入端输入的电压范围是否在 DC-DC电源供电电路的预设电压范围中，并输出控制信号，控制模块与电压判断模块相连，根据控制信号控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通，即在电压输入端与DC-DC电源供电电路之间添加过欠压保护电路替代了现有技术中电压输入端与DC-DC电源供电电路直接相连，解决了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC-DC电源供电电路。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中的过欠压保护电路的结构图；
图2是本实用新型实施例二中的过欠压保护电路电压判断模块的结构图；
图3A是本实用新型实施例三中的过欠压保护电路控制模块的结构图；
图3B是本实用新型实施例三中的过欠压保护电路的结构图；
图4时本实用新型实施例四提供的机顶盒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的过欠压保护电路的结构图，本实施例可适用于当输入电压过高或过低时，保护电源供电电路不保损坏的情况，该电路可集成于任何具有电源供电电路的设备中，尤为适用于机顶盒中。该过欠压保护电路的输出端与电源供电电路相连，本实施例提供的过欠压保护电路包括电压判断模块110和控制模块120。
电压判断模块110，与电压输入端相连，用于检测输入电压范围，并根据输入电压范围输出控制信号；控制模块120，第一端与电压判断模块110的输出端相连，第二端与电压输入端相连，第三端与DC-DC电源供电电路相连，用于根据电压判断模块110的控制信号控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通。
本实施例中，当电压输入端与DC-DC电源供电电路直接相连时，当输入电压过高或过低时，会导致DC-DC电源供电电路受损。电压判断模块110与电压输入端相连，检测输入电压是否在DC-DC电源供电电路的预设电压范围内，并根据检测结果输出控制信号。控制模块根据电压判断模块输出的控制信号控制 DC-DC电源供电电路的工作状态。
示例性的，当输入电压小于DC-DC电源供电电路的预设电压范围的最小值时，控制模块根据控制信号控制DC-DC电源供电电路断开；当输入电压大于预设电压范围的最大值时，控制模块根据控制信号控制DC-DC电源供电电路断开；当输入电压在设电压范围内时，控制模块根据控制信号控制DC-DC电源供电电路导通，保证了当输入电压过高或过低时DC-DC电源供电电路断开，避免了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的问题。
本实施例的技术方案，通过电压判断模块获取电压输入端输入的电压范围是否在DC-DC电源供电电路的预设电压范围中，并输出控制信号，控制模块与电压判断模块相连，根据控制信号控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通，即在电压输入端与DC-DC电源供电电路之间添加过欠压保护电路替代了现有技术中电压输入端与DC-DC电源供电电路直接相连，解决了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC-DC电源供电电路。
实施例二
图2是本实用新型实施例二提供的过欠压保护电路电压判断模块的结构图，本实施例是对上述实施例中的电压判断模块110工作原理和过程做进一步详细的阐述。电压判断模块110包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1和第二三极管Q2。
第一电阻R1和第二电阻R2，串联在电压输入端和低电位点之间，第一电阻R1和第二电阻R2之间形成第一电位控制点A；
第四电阻R4和第五电阻R5，串联在电压输入端和低电位点之间，第四电阻R4和第五电阻R5之间形成第二电位控制点B；
第一三极管Q1的基极通过第三电阻R3与第一电位控制点A相连，第一三极管Q1的集电极和发射极串联在第一电位控制点A和低电位点之间，用于根据第一电位控制点A的电压控制第一三极管Q1的导通和断开；
第二三极管Q2的基极通过第六电阻R6与第一三极管Q1的集电极相连，用于通过第二电位控制点B的电压控制第二三极管Q2的导通和断开，第二三极管Q2的集电极与控制模块120的第一端相连。
可选的，串联的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值使得若输入电压小于预设电压范围的最小值时，第一电位控制点A的电压小于三极管的导通阈值，第一三极管Q1断开，若输入电压大于预设电压范围的最大值时，第一电位控制点A的电压大于三极管的导通阈值，第一三极管Q1导通；
串联的第四电阻R4和第五电阻R5的阻值使得若输入电压小于预设电压范围的最小值时，第二电位控制点B的电压小于三极管的导通阈值，第二三极管 Q2断开。
本实施例中，串联的第一电阻R1和第二电阻R2对输入电压进行分压，第一电位控制点A的电压即第二电阻R2的电压，当输入电压小于预设电压范围的最小值时，第一电位控制点A的电压小于三极管的导通阈值，第一三极管Q1 断开，串联的第四电阻R4和第五电阻R5对输入电压进行分压，第二电位控制点B的电压即第五电阻R5的电压，第二电位控制点B的电压小于三极管的导通阈值，第二三极管Q2断开，则电压判断模块110输出控制信号为高电平；当输入电压大于预设电压范围的最大值时，第一电位控制点A的电压即第二电阻R2的电压大于三极管的导通阈值，第一三极管Q1导通，第二电位控制点B 的电压为0，小于三极管的导通阈值，第二三极管Q2断开，则电压判断模块 110输出控制信号为高电平；当输入电压在预设电压范围内时，第一电位控制点A的电压即第二电阻R2的电压小于三极管的导通阈值，第一三极管Q1断开，第二电位控制点B的电压即第五电阻R5的电压大于三极管的导通阈值，第二三极管Q2导通，则电压判断模块110输出控制信号为低电平。
本实施例的技术方案，通过第一电位控制点的电压值与第二电位控制点的电压值分别控制第一三极管与第二三极管的导通和断开和电压判断模块的输出控制信号，即在输入电压是正常电压范围与非正常电压范围时控制输出的控制信号不同，控制控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通，解决了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC-DC电源供电电路。
实施例三
图3A是本实用新型实施例三提供的过欠压保护电路控制模块的结构图，在上述实施例的基础上，本实施例是对控制模块120的工作原理和过程做进一步详细的阐述，控制模块120包括MOS管Q3、第七电阻R7和第八电阻R8。
其中，MOS管Q3的栅极通过第七电阻R7与电压判断模块110的输出端相连，通过第八电阻R8与电压输入端相连，MOS管Q3的源极与电压输入端相连，MOS管Q3的漏极与DC-DC电源供电电路相连，用于根据电压输入端的输入电压与电压判断模块110的控制信号控制MOS管Q3的工作状态。
本实施例中，当输入电压小于预设电压范围的最小值时，电压输入端输入电压为高电平，电压判断模块输出控制信号为高电平，MOS管Q3的栅极电压为高电平，则MOS管Q3断开；当输入电压大于预设电压范围的最大值时，电压输入端输入电压为高电平，电压判断模块输出控制信号为高电平，MOS管 Q3的栅极电压为高电平，则MOS管Q3断开；当输入电压处于预设电压范围内时，电压判断模块输出控制信号为低电平，电压输入端输入电压为高电平， MOS管Q3的栅极电压为低电平，则MOS管Q3导通。即当输入电压在预设电压范围内时，DC-DC电源供电电路与电压输入端导通，处于工作状态，当输入电压在预设电压范围之外时，DC-DC电源供电电路与电压输入端断开，处于停止工作状态，避免了输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的情况。
为了使方案的表述更易理解，以上述实施例为基础，提供优选实例，如图 3B所示，图3B是本发明实施例三提供的过欠压保护电路的结构图，可以取 DC-DC电源供电电路的正常工作电压为12V，预设电压范围为9V～13.8V,对此情况进行阐述。值得注意的是，以下参数取值只是一种示例性取值，还可以存在其他取值，具体数值不同，过欠压电路中的各电阻值不同，可以根据情况进行相关调整。
串联的第一电阻R1和第二电阻R2对输入电压进行分压，当输入电压在 0～13.8V的范围内，第一电位控制点A的电压即第二电阻R2的电压小于三极管的导通阈值(例如可以是0.6V)，示例性的，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以是22KΩ和1KΩ。串联的第四电阻R4和第五电阻R5对输入电压进行分压，当输入电压在0～9V的范围内，第二电位控制点B的电压即第五电阻 R5的电压小于三极管的导通阈值，示例性的，第四电阻R4和第五电阻R5的阻值可以是14KΩ和1KΩ。第三电阻R3和第六电阻R6用于限流，避免电流过高时损坏三极管，示例性的，第三电阻R3和第六电阻R6均可取值为10KΩ。串联的第七电阻R7和第八电阻R8用于分压，示例性的，第七电阻R7和第八电阻R8分别可以取值为1KΩ和2KΩ。
本实施例的技术方案，通过控制模块根据电压判断模块输出控制信号控制 MOS管的导通与断开，即只有当输入电压在预设电压范围时，DC-DC电源供电电路与电压输入端导通，解决了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC-DC电源供电电路。
在上述实施例的基础上，该过欠压保护电路还包括LED灯。
LED灯与电压判断模块的输出端相连，用于根据电压判断模块的控制信号控制LED灯的工作状态。
当输入电压处于非正常电压范围时，电压判断模块输出端电压大于0， LED灯通电亮灯，当输入电压处于正常电压范围内时，电压判断模块输出端电压等于0，LED灯不亮。
本实施例中，用户可根据LED灯的工作情况获取当前的输入电压是否处于正常状态，并根据LED灯显示进行相应的处理。
实施例四
图4是本实用新型实施例四提供的一种机顶盒的结构示意图，该机顶盒400 包括电压输入端410、DC-DC电源供电电路430和本实用新型任意实施例提供过欠压保护电路420，过欠压保护电路420连接在电压输入端410和DC-DC电源供电电路430之间。
本实施例通过在电压输入端与DC-DC电源供电电路之间添加过欠压保护电路替代了现有技术中电压输入端与DC-DC电源供电电路直接相连，解决了在输入电压过高或过低时，DC-DC电源供电电路受损导致机顶盒不能开机的问题，实现在输入电压过高或过低时保护DC-DC电源供电电路，保证机顶盒的正常运行。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种过欠压保护电路，其特征在于，包括：
电压判断模块，与电压输入端相连，用于检测输入电压范围，并根据所述输入电压范围输出控制信号；
控制模块，第一端与所述电压判断模块的输出端相连，第二端与所述电压输入端相连，第三端与DC-DC电源供电电路相连，用于根据所述电压判断模块的控制信号控制电压输入端与DC-DC电源供电电路之间的断开与导通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压判断模块包括：
第一电阻和第二电阻，串联在所述电压输入端和低电位点之间，所述第一电阻和第二电阻之间形成第一电位控制点；
第四电阻和第五电阻，串联在所述电压输入端和低电位点之间，所述第四电阻和第五电阻之间形成第二电位控制点；
第一三极管，所述第一三极管的基极通过第三电阻与所述第一电位控制点相连，所述第一三极管的集电极和发射极串联在第一电位控制点和低电位点之间，用于根据所述第一电位控制点的电压控制所述第一三极管的导通和断开；
第二三极管，所述第二三极管的基极通过第六电阻与所述第一三极管的集电极相连，用于通过所述第二电位控制点的电压控制所述第二三极管的导通和断开，所述第二三极管的集电极与所述控制模块的第一端相连。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括：
MOS管，所述MOS管的栅极通过第七电阻与所述电压判断模块的输出端相连，通过第八电阻与所述电压输入端相连，所述MOS管的源极与所述电压输入端相连，所述MOS管的漏极与所述DC-DC电源供电电路相连，用于根据所述电压输入端的输入电压与所述电压判断模块的控制信号控制所述MOS管的工作状态。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
LED灯，所述LED灯与所述电压判断模块的输出端相连，用于根据所述电压判断模块的控制信号控制所述LED灯的工作状态。
5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述串联的第一电阻和第二电阻的阻值使得若所述输入电压小于预设电压范围的最小值时，所述第一电位控制点的电压小于三极管的导通阈值，所述第一三极管断开，若所述输入电压大于预设电压范围的最大值时，所述第一电位控制点的电压大于所述三极管的导通阈值，所述第一三极管导通；
所述串联的第四电阻和第五电阻的阻值使得若所述输入电压小于预设电压范围的最小值时，所述第二电位控制点的电压小于所述三极管的导通阈值，所述第二三极管断开。
6.一种机顶盒，包括电压输入端和DC-DC电源供电电路，其特征在于，还包括：权利要求1-5任一所述的过欠压保护电路，连接在电压输入端和DC-DC电源供电电路之间。
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