CN209169938U - 一种直流风机驱动器的保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种直流风机驱动器的保护电路,包括:输入端,与电源的供电端耦合;输出端,用于将输入端的输入电压供给直流风机驱动器;多功能保护电路,设置于输入端和输出端之间,多功能保护电路具有对输入电压的过电压保护、对输入端电源的防反接保护及对直流风机的启动保护。由于通过一个多功能保护电路就能实现直流风机驱动器的过压保护、防反接保护和上电启动保护,与现有实现功能性保护的分立保护电路相比,电路设计简单、所需元器件数量少、成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流风机技术领域,具体涉及一种直流风机驱动器的保护电路。
背景技术
常规的直流风机驱动器上涉及有相应的过压保护、防反接保护、过流保护、上电启动保护等,但是,目前这些保护是通过各自分立的保护电路而实现的,即,过压保护有单独的过压保护电路,防反接保护有单独的反防接保护电路等,因各个保护电路相对独立,使得直流风机驱动器上的电路设计较为复杂,涉及的元器件数量较多,相应的,成本较高。
发明内容
本申请提供一种直流风机驱动器的保护电路,可以解决目前直流风机驱动器上的保护电路分立设计、所需功能性保护的电路数量多,控制板上的电路结构复杂、所需元器件数量多、成本高的问题。
具体通过以下技术方案实现:
一种直流风机驱动器的保护电路,包括:
输入端,与电源的供电端耦合;
输出端,用于将输入端的输入电压供给直流风机驱动器;
多功能保护电路,设置于所述输入端和输出端之间,所述多功能保护电路具有对输入电压的过电压保护、对输入端电源的防反接保护及对直流风机的启动保护。
一种实施例中,所述多功能保护电路包括:三极管Q1、分压电路、MOS管Q2、电解电容C1和对所述电解电容C1进行充电的充电电路;
所述三极管Q1和分压电路分别并联于所述输入端,其中,所述三极管Q1的基极耦合至所述分压电路,所述三极管Q1的集电极通过电阻R1耦合至所述输入端的正极,所述三极管Q1的发射极耦合至所述输入端的负极,通过所述分压电路获得的分压电压控制所述三极管Q1导通和关断,若所述输入端的输入电压大于预设供电电压时,所述分压电路控制所述三极管Q1导通,降低所述输入端的输入电压,进而限制所述输出端的电压,当所述输入端的输入电压降低至预设供电电压时,所述分压电路控制所述三极管Q1关断;
所述电解电容C1并联于所述输出端,且所述电解电容C1的正极耦合至所述输出端的正极,所述电解电容C1的负极耦合至所述输出端的负极并耦合接地;
所述MOS管Q2的源极通过电阻R2耦合至电阻R1和三极管Q1的集电极之间,所述MOS管Q2的漏极耦合至所述电解电容C1的负极,所述充电电路的一端耦合至所述MOS管Q2的漏极与电解电容C1的负极之间,另一端通过分压电路耦合至地;
当所述输入端的正负极接反时,所述MOS管Q2关断,致使所述输入端与输出端之间的线路断开;
当所述输入端上电时,所述MOS管Q2关断,所述充电电路对所述电解电容C1充电,待所述电解电容C1充电完毕时,所述输出端的两端电压正常,所述MOS管Q2导通。
一种实施例中,所述分压电路包括分压电阻R3和分压电阻R4,所述分压电阻R3的一端通过稳压二极管耦合至所述输入端的正极,所述分压电阻R4的一端耦合至所述输入端的负极,所述分压电阻R3和分压电阻R4相互耦合的一端与所述三极管Q1的基极耦合,经所述分压电阻R3分压后的电压控制所述三极管Q1导通和关断。
一种实施例中,所述充电电路包括:电容C2、电阻R5、电阻R6、三极管Q3;
所述电容C2一端耦合至MOS管Q2的漏极和电解电容C1的负极之间,另一端耦合至电阻R5和电阻R6,三极管Q3的发射极耦合至电阻R6,三极管Q3的集电极耦合至分压电阻R3和分压电阻R4之间,三极管Q3的基极耦合至电阻R5和MOS管Q2的栅极之间
当所述输入端上电时,MOS管Q2关断,电解电容C1的充电电流流经电解电容C1、电容C2、电阻R6、三极管Q3、分压电阻R4和地,电解电容C1随着充电电流的流过逐渐充电,当电解电容C1充电完毕时,所述输出端的两端电压正常,所述MOS管Q2导通。
依据上述实施例的保护电路,由于通过一个多功能保护电路就能实现直流风机驱动器的过压保护、防反接保护和上电启动保护,与现有实现功能性保护的分立保护电路相比,电路设计简单、所需元器件数量少、成本低。
附图说明
图1为保护电路的电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
在本实用新型实施例中,通过巧妙设计直流风机驱动器的保护电路,该保护电路能实现直流风机的过电压保护、防反接保护和上电启动保护,该保护电路结构简单、所需元器件数量较少、成本低,且能实现上述三种功能性保护,该保护电路的具体设计方案如下描述。
如图1所示,本例的直流风机驱动器的保护电路包括输入端(DC input)、输出端(DC output)和多功能保护电路,其中,输入端与电源的供电端耦合,输出端用于将输入端的输入电压供给直流风机驱动器,具体的,输出端将输入端的输入电压供给直流风机控制器中的各个供电设备,如,控制板;多功能保护电路设计于输入端和输出端之间,多功能保护电路具有对输入电压的过电压保护、对输入端电源的防反接保护及对直流风机的启动保护。
直流风机驱动器常规的过压保护是通过分立的过压保护电路实现,常规的防反接保护是通过分立的防反接保护电路实现,常规的启动保护是通过分立的启动保护电路实现,这样,直流风机驱动器的控制板上至少要布设过压保护电路、防反接保护电路和启动保护电路,因此,直流风机驱动器的控制板的电路设计比较复杂,且,因直流风机驱动器的控制板尺寸大小有限,若将各种功能性保护的保护电路分立地布设在控制板上,则控制板的尺寸大小必然受到限制,若将各种功能性保护的保护电路独立于控制板布设,通过引线与控制板线连接,则引线过多,导致直流风机驱动器整体结构较复杂、且线路之间缠绕也容易引起线路故障。
因此,本例通过巧妙设计多功能保护电路,使用一个保护电路同时实现过压保护、防反接保护和上电启动保护,大大地减少了保护电路的使用数量,且使用少量的元器件,成本大大降低,当该多功能保护电路应用到直流风机驱动器时,使直流风机驱动器的控制板具有较少的电路排布,控制板结构简单、可靠性高,成本低。
本例的多功能保护电路包括三极管Q1、分压电路、MOS管Q2、电解电容C1和对电解电容C1进行充电的充电电路。
具体的,三极管Q1和分压电路分别并联于输入端,其中,三极管Q1的基极耦合至分压电路,三极管Q1的集电极通过电阻R1耦合至输入端的正极,三极管Q1的发射极耦合至输入端的负极,通过分压电路获得的分压电压控制三极管Q1导通和关断,若输入端的输入电压大于预设供电电压时,分压电路控制三极管Q1导通,降低输入端的输入电压,进而限制输出端的电压,当输入端的输入电压降低至预设供电电压时,分压电路控制三极管Q1关断。
也即是,在多功能保护电路中,通过巧妙设计三极管Q1和分压电路,通过分压电路控制三极管Q1的导通和关断,实现相应的过压保护。
其中,分压电路包括分压电阻R3和分压电阻R4,分压电阻R3的一端通过稳压二极管D1耦合至输入端的正极,分压电阻R4的一端耦合至输入端的负极,分压电阻R3和分压电阻R4相互耦合的一端与三极管Q1的基极耦合,经分压电阻R3分压后的电压控制三极管Q1导通和关断。
电解电容C1并联于输出端,且电解电容C1的正极耦合至输出端的正极,电解电容C1的负极耦合至输出端的负极并耦合接地;因上电时,会产生很大的法峰电流,这会对供电设备产生很大的瞬时电流要求,严重时会毁坏电源,因此,在多功能保护电路中,设计电解电容C1,且电解电容C1为大电解电容,并通过设计充电电路对电解电容C1充电,以释放启动时的大电流,达到上电启动保护的目的。
MOS管Q2的源极通过电阻R2耦合至电阻R1和三极管Q1的集电极之间,MOS管Q2的漏极耦合至所述电解电容C1的负极,充电电路的一端耦合至MOS管Q2的漏极与电解电容C1的负极之间,另一端通过分压电路耦合至地;
当输入端的正负极正常连接时,MOS管Q2在电阻R2的驱动下正常导通,允许电流流过,当输入端的正负极接反时,MOS管Q2关断,致使输入端与输出端之间的线路断开,从而达到输入端电源正负极防反接保护的目的。
当输入端上电时,MOS管Q2关断,充电电路对电解电容C1充电,待电解电容C1充电完毕时,输出端的两端电压正常,MOS管Q2导通。
具体的,充电电路包括电容C2、电阻R5、电阻R6、三极管Q3;电容C1一端耦合至MOS管Q2的漏极和电解电容C1的负极之间,另一端耦合至电阻R5和电阻R6,三极管Q3的发射极耦合至电阻R6,三极管Q3的集电极耦合至分压电阻R3和分压电阻R4之间,三极管Q3的基极耦合至电阻R5和MOS管Q2的栅极之间
当输入端上电时,MOS管Q2关断,电解电容C1的充电电流流经电解电容C1、电容C2、电阻R6、三极管Q3、分压电阻R4和地,电解电容C1随着充电电流的流过逐渐充电,当电解电容C1充电完毕时,输出端的两端电压正常,MOS管Q2导通,使主回路导通,电路正常运行。通过此过种完成电解电容C1的充电,并且通过电解电容C1的大小能控制充电电流的大小。
由上述的多功能保护电路可知,本申请通过在多功能保护电路中巧妙设计三极管Q1和MOS管Q2,通过MOS管Q2不仅能实现防反接保护功能,还能实现上电启动保护功能,且将过压保护、防反接保护和上电启动保护在同一个电路中实现,使电路结构简单,整个电路所需元器件数量少,使多功能保护电路的成本低。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述,只是用于帮助理解本实用新型,并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员,依据本实用新型的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (4)
1.一种直流风机驱动器的保护电路,其特征在于,包括:
输入端,与电源的供电端耦合;
输出端,用于将输入端的输入电压供给直流风机驱动器;
多功能保护电路,设置于所述输入端和输出端之间,所述多功能保护电路具有对输入电压的过电压保护、对输入端电源的防反接保护及对直流风机的启动保护。
2.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述多功能保护电路包括:三极管Q1、分压电路、MOS管Q2、电解电容C1和对所述电解电容C1进行充电的充电电路;
所述三极管Q1和分压电路分别并联于所述输入端,其中,所述三极管Q1的基极耦合至所述分压电路,所述三极管Q1的集电极通过电阻R1耦合至所述输入端的正极,所述三极管Q1的发射极耦合至所述输入端的负极,通过所述分压电路获得的分压电压控制所述三极管Q1导通和关断,若所述输入端的输入电压大于预设供电电压时,所述分压电路控制所述三极管Q1导通,降低所述输入端的输入电压,进而限制所述输出端的电压,当所述输入端的输入电压降低至预设供电电压时,所述分压电路控制所述三极管Q1关断;
所述电解电容C1并联于所述输出端,且所述电解电容C1的正极耦合至所述输出端的正极,所述电解电容C1的负极耦合至所述输出端的负极并耦合接地;
所述MOS管Q2的源极通过电阻R2耦合至电阻R1和三极管Q1的集电极之间,所述MOS管Q2的漏极耦合至所述电解电容C1的负极,所述充电电路的一端耦合至所述MOS管Q2的漏极与电解电容C1的负极之间,另一端通过分压电路耦合至地;
当所述输入端的正负极接反时,所述MOS管Q2关断,致使所述输入端与输出端之间的线路断开;
当所述输入端上电时,所述MOS管Q2关断,所述充电电路对所述电解电容C1充电,待所述电解电容C1充电完毕时,所述输出端的两端电压正常,所述MOS管Q2导通。
3.如权利要求2所述的保护电路,其特征在于,所述分压电路包括分压电阻R3和分压电阻R4,所述分压电阻R3的一端通过稳压二极管耦合至所述输入端的正极,所述分压电阻R4的一端耦合至所述输入端的负极,所述分压电阻R3和分压电阻R4相互耦合的一端与所述三极管Q1的基极耦合,经所述分压电阻R3分压后的电压控制所述三极管Q1导通和关断。
4.如权利要求3所述的保护电路,其特征在于,所述充电电路包括:电容C2、电阻R5、电阻R6、三极管Q3;
所述电容C1一端耦合至MOS管Q2的漏极和电解电容C1的负极之间,另一端耦合至电阻R5和电阻R6,三极管Q3的发射极耦合至电阻R6,三极管Q3的集电极耦合至分压电阻R3和分压电阻R4之间,三极管Q3的基极耦合至电阻R5和MOS管Q2的栅极之间;
当所述输入端上电时,MOS管Q2关断,电解电容C1的充电电流流经电解电容C1、电容C2、电阻R6、三极管Q3、分压电阻R4和地,电解电容C1随着充电电流的流过逐渐充电,当电解电容C1充电完毕时,所述输出端的两端电压正常,所述MOS管Q2导通。
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