CN209730797U - 过温保护电路、装置及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种过温保护电路、装置及电子产品。通过温度检测电路实时检测环境温度，并根据当前温度为开关电路提供偏置，并通过开关电路对负载电路的控制，实现根据环境温度控制负载供电的功能。解决了现有技术中缺乏过温保护的电路容易损伤产品，而存在过温保护的电路温度下降后电路恢复不及时的技术问题，达到了温度过高时保护产品，温度下降后快速恢复的技术效果，提升了用户体验。

Description

过温保护电路、装置及电子产品

技术领域

本实用新型涉及过温保护技术领域，特别涉及一种过温保护电路、装置及电子产品。

背景技术

目前，由于物联网的兴起，市面上智能插座、智能排插及智能开关等智能化设备越来越多，然而为了实现更多的功能，智能化设备集成的电子元器件越来越多，功能也越来越强大，发热也越来越严重。

目前，智能化设备在使用过程中都会遇到长时间使用时，温度上升的问题，加入温度保护措施迫在眉睫，然而由于现有的智能化设备集成度高、用电电压较低且需要在温度下降后迅速恢复工作，而传统的过温保护电路存在电路复杂，占用的电路面积大或者温度下降后无法迅速恢复等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种过温保护电路，旨在解决物联网产品存在缺乏过温保护或温度下降后无法迅速恢复的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的过温保护电路包括温度检测电路、开关电路及负载电路；所述温度检测电路与所述开关电路连接，所述开关电路与所述负载电路连接。

所述温度检测电路，用于检测环境温度，并根据环境温度为所述开关电路提供偏置电压；

所述开关电路，用于接收所述偏置电压，并根据所述偏置电压导通或关断所述负载电路；

所述负载电路，用于在电路导通时，为负载供电；在电路断开时，停止为负载供电等待温度降低。

优选地，所述温度检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一三极管；所述第一电阻及所述第二电阻中有一个是热敏电阻。

所述第一电阻第一端与电源连接，所述第一电阻第二端与所述第二电阻第一端连接，所述第二电阻第二端接地，所述第二电阻第一端还与所述第一三极管控制端连接，所述第三电阻第一端与所述第一电阻第一端连接，所述第三电阻第二端与所述开关电路及所述第一三极管输入端连接，所述第一三极管输出端接地。

优选地，所述温度检测电路还包括第一电容、第二电容及第三电容；所述第一电容第一端与电源连接，所述第一电容第二端接地；所述第二电容第一端与所述第一电容第一端连接，所述第二电容第二端接地；所述第三电容第一端与所述第二电阻第一端连接，所述第三电容第二端接地。

优选地，所述第一电容及所述第二电容，用于平滑电源电压，所述第三电容用于平滑第一三极管控制端电压。

优选地，所述开关电路包括第四电阻及第二三极管。

所述第二三极管控制端与所述温度检测电路连接，所述第二三极管输入端与所述负载电路连接，所述第二三极管输出端接地，所述第四电阻第一端与所述第二三极管控制端连接，所述第四电阻第二端与所述第二三极管输出端连接。

优选地，所述负载电路包括第四电容、第五电容、第五电阻及第一MOS管。

所述第一MOS管漏极与电源连接，所述第一MOS管源极与电源输出端连接，所述第一MOS管栅极与所述开关电路连接，所述第四电容第一端与所述第一MOS管漏极连接，所述第四电容第二端与所述第一MOS管栅极连接，所述第五电阻第一端与所述第一MOS管漏极连接，所述第五电阻第二端与所述第一MOS管栅极连接，所述第一MOS管源极还与所述第五电容第一端连接，所述第五电容第二端接地。

本实用新型还提出一种过温保护装置，所述过温保护装置包括如上所述的过温保护电路。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的过温保护装置。

本实用新型技术方案通过采用温度检测电路、开关电路及负载电路，形成一种过温保护电路。其中，温度检测电路检测环境温度，当温度高于预设值时，改变发送至开关电路的偏置电压，进而开关电路断开负载电路，负载停止工作，减小发热等待温度降低，当温度降低至预设值时，温度检测电路发送至开关电路的偏置电压恢复，进而开关电路导通负载电路，负载电路正常工作。解决了现有技术中存在的物联网设备缺乏过温保护或过温保护无法及时恢复的技术问题，达到了物联网设备在高温下停止工作，温度降低时迅速恢复工作的技术效果。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型过温保护电路一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型过温保护电路一实施例的电路示意图；

图3为本实用新型过温保护电路一实施例的工作示意图；

图4为本实用新型过温保护电路一实施例的另一工作示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	温度检测电路	R1～R5	第一电阻至第五电阻
200	开关电路	C1～C5	第一电容至第五电容
				300	负载电路	Q1、Q2	第一三极管、第二三级管
OTP1	过温保护端	Q3	第一MOS管Q3
				VCC	电源	VCC-OUT	电源输出端VCC-OUT
MCU	微控制器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，本实用新型提出一种过温保护电路，所述过温保护电路包括温度检测电路100、开关电路200及负载电路300；所述温度检测电路100与所述开关电路200连接，所述开关电路200与所述负载电路300连接；其中，

所述温度检测电路100，用于检测环境温度，并根据环境温度为所述开关电路200提供偏置电压；

所述开关电路200，用于接收所述偏置电压，并根据所述偏置电压导通或关断所述负载电路300；

所述负载电路300，用于在电路导通时，为负载供电；在电路断开时，停止为负载供电等待温度降低。

需要说明的是，温度检测电路100提供的偏置电压是随环境温度变化而变化的，当偏置电压的值达到预设值时，开关电路200就会控制负载电路300对地导通或断开。

易于理解的是，之所以不使用温度检测电路100直接为负载电路300提供片至电压，原因在于负载电路300的电压变化范围远高于温度检测电路100的电压变化范围，故而在二者之间增加开关电路200，使用小范围变化的温度检测电路100为开关电路200提供偏置电压，再有开关电路200控制负载电路300通断。

值得说明的是，负载电路300导通时，与本过温保护电路连接的物联网产品接收到供电电压，正常工作，当负载电路300关断时，与本过温保护电路连接的物联网产品处于无供电状态，停止工作，以此来降低发热并保护产品。

需要强调的是，由于温度检测电路100的检测过程及对应的偏置电压变化过程是实时的，故而当温度下降至阈值时，开关电路200会立即导通负载电路300，与负载电路300连接的物联网产品迅速得到供电，迅速恢复正常工作。

本实施例中，温度检测电路100检测环境温度，当温度高于预设值时，改变发送至开关电路200的偏置电压，进而开关电路200断开负载电路300，负载停止工作，减小发热等待温度降低；当温度降低至预设值时，温度检测电路100发送至开关电路200的偏置电压恢复，进而开关电路200导通负载电路300，负载电路300正常工作，实现了温度高时保护产品，温度低时迅速恢复正常工作的技术效果。

如图2所示，所述温度检测电路100包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第一三极管Q1；所述第一电阻R1及所述第二电阻R2中有一个是热敏电阻。

所述第一电阻R1第一端与电源VCC连接，所述第一电阻R1第二端与所述第二电阻R2第一端连接，所述第二电阻R2第二端接地，所述第二电阻R2第一端还与所述第一三极管Q1控制端连接，所述第三电阻R3第一端与所述第一电阻R1第一端连接，所述第三电阻R3第二端与所述开关电路200及所述第一三极管Q1输入端连接，所述第一三极管Q1输出端接地。

需要说明的是，第一电阻R1与第二电阻R2对电源VCC输入的电压进行分压，使得第一三极管Q1控制端接收到合适范围的电压，在本实施例中，当第一电阻R1为热敏电阻时，第一电阻R1的阻值随温度变化而产生变化，第一三极管Q1控制端的电压随之发生改变，第一三极管Q1导通或关断，进而改变第三电阻R3第二端的电压，影响开关电路200。

易于理解的是，在本实施例中，当第二电阻R2为热敏电阻时，工作过程与上述过程类似，第二电阻R2的阻值随温度变化而产生变化，第一三极管Q1控制端的电压随之改变，第一三极管Q1导通或关断，进而改变第三电阻R3第二端的电压，影响开关电路200。

具体地，所述温度检测电路100还包括第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3；所述第一电容C1第一端与电源VCC连接，所述第一电容C1第二端接地；所述第二电容C2第一端与所述第一电容C1第一端连接，所述第二电容C2第二端接地；所述第三电容C3第一端与所述第二电阻R2第一端连接，所述第三电容C3第二端接地。

需要说明的是，第一电容C1及第二电容C2与第三电容C3的作用有所区别，但三者都是为了增加温度检测电路100的实用性，避免温度检测电路100由于电压波动而误判环境温度。

具体地，所述第一电容C1及所述第二电容C2，用于平滑电源VCC电压，所述第三电容C3用于平滑第一三极管Q1控制端电压。

值得强调的是，由于电源VCC输入的电压通常会是变化的，有波动的，为了避免由于电压波动，使得三极管频繁通断，故而增加了第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3。其中，第一电容C1及第二电容C2平滑输入电压，而第三电容C3平滑分压后的电压，以此确保第一三极管Q1控制端接收到的电压变化曲线更加平滑。

具体地，所述开关电路200包括第四电阻R4及第二三极管Q2。

所述第二三极管Q2控制端与所述温度检测电路100连接，所述第二三极管Q2输入端与所述负载电路300连接，所述第二三极管Q2输出端接地，所述第四电阻R4第一端与所述第二三极管Q2控制端连接，所述第四电阻R4第二端与所述第二三极管Q2输出端连接。

值得说明的是，第二三极管Q2的通断完全受到温度检测电路100的影响，由于预先计算过温度检测电路100在电压变化前和变化后的电压范围，则可根据这些电压范围，确定第四电阻R4的阻值，以控制负载电路300对地导通或关断。

在本实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3，实现了对负载电路300对地导通或关断的控制，实现了以微小的电阻变化控制更高电压电路的通断，并增加第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3，避免输入电源VCC的电压波动对控制的过程产生影响，大大增加了过温保护电路的实用性，完善了技术方案。

参照图2，所述负载电路300包括第四电容C4、第五电容C5、第五电阻R5及第一MOS管Q3；其中，

所述第一MOS管Q3漏极与电源VCC连接，所述第一MOS管Q3源极与电源输出端VCC-OUT连接，所述第一MOS管Q3栅极与所述开关电路200连接，所述第四电容C4第一端与所述第一MOS管Q3漏极连接，所述第四电容C4第二端与所述第一MOS管Q3栅极连接，所述第五电阻R5第一端与所述第一MOS管Q3漏极连接，所述第五电阻R5第二端与所述第一MOS管Q3栅极连接，所述第一MOS管Q3源极还与所述第五电容C5第一端连接，所述第五电容C5第二端接地。

易于理解的是，由于负载电路300中的电压比温度检测电路100及开关电路200中的电压大很多，故而负载电路300中使用第一MOS管Q3作为控制其导通或关断的开关，其中，电源VCC通过第四电容C4为第一MOS管Q3提供偏置电压，并通过第五电阻R5释放第四电容C4中的电荷，并由于开关电路200连接的第一MOS管Q3栅极，对偏置电压进行改变，进而实现对负载电路300通断的控制，而第五电容C5对输出电压进行稳压及稳流，提高供电的稳定性。

本实施例中，通过对负载电路300的设计，使得电源输出端VCC-OUT是否有电压输出，受到温度检测电路100及开关电路200的影响，实现了过温保护的功能，并达到了温度降低后迅速恢复的效果。

参照图3，在本实施例中，当负载电路300的电源输出端VCC-OUT与微控制器MCU连接时，电源VCC通过负载电路300输出至微控制器MCU，为微控制器MCU供电。此时，若触发温度保护，负载电路300断开，切断微控制器MCU供电，微控制器MCU关机。非磁保持继电器与微控制器MCU连接，收到微控制器MCU的控制，当微控制器MCU关机时，非磁保持继电器断开，电路断开无输出。此时发热器件停止工作，温度降低，从而起到保护作用。

参照图4，在本实施例中，非磁保持继电器与负载电路300的电源输出端VCC-OUT连接时，电源通过负载电路300输出5V电压至非磁保持继电器，若触发温度保护，负载电路300断开，非磁保持继电器断开，电路断开无输出。此时发热器件停止工作，温度降低，从而起到保护作用，与此同时，微控制器MCU还可以在负载电路300导通时，对非磁保持继电器进行控制，而当触发过温保护时，非磁保持继电器一定是断开的，即温度保护的优先级高于微控制器MCU对电路的控制。

本实用新型还提出一种过温保护装置，该过温保护装置包括如上所述的过温保护电路，该过温保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本电流检测装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种电子产品，该电子产品包括如上所述的过温保护装置，该过温保护装置的具体结构参照上述实施例，由于本电子产品采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种过温保护电路，其特征在于，所述过温保护电路包括温度检测电路、开关电路及负载电路；所述温度检测电路与所述开关电路连接，所述开关电路与所述负载电路连接；其中，

所述温度检测电路，用于检测环境温度，并根据环境温度为所述开关电路提供偏置电压；

所述开关电路，用于接收所述偏置电压，并根据所述偏置电压导通或关断所述负载电路；

所述负载电路，用于在电路导通时，为负载供电；在电路断开时，停止为负载供电等待温度降低。

2.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述温度检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一三极管；所述第一电阻及所述第二电阻中有一个是热敏电阻；其中，

所述第一电阻第一端与电源连接，所述第一电阻第二端与所述第二电阻第一端连接，所述第二电阻第二端接地，所述第二电阻第一端还与所述第一三极管控制端连接，所述第三电阻第一端与所述第一电阻第一端连接，所述第三电阻第二端与所述开关电路及所述第一三极管输入端连接，所述第一三极管输出端接地。

3.如权利要求2所述的过温保护电路，其特征在于，所述温度检测电路还包括第一电容、第二电容及第三电容；所述第一电容第一端与电源连接，所述第一电容第二端接地；所述第二电容第一端与所述第一电容第一端连接，所述第二电容第二端接地；所述第三电容第一端与所述第二电阻第一端连接，所述第三电容第二端接地。

4.如权利要求3所述的过温保护电路，其特征在于，所述第一电容及所述第二电容，用于平滑电源电压，所述第三电容用于平滑第一三极管控制端电压。

5.如权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述开关电路包括第四电阻及第二三极管；其中，

所述第二三极管控制端与所述温度检测电路连接，所述第二三极管输入端与所述负载电路连接，所述第二三极管输出端接地，所述第四电阻第一端与所述第二三极管控制端连接，所述第四电阻第二端与所述第二三极管输出端连接。

6.如权利要求1所述过温保护电路，其特征在于，所述负载电路包括第四电容、第五电容、第五电阻及第一MOS管；其中，

所述第一MOS管漏极与电源连接，所述第一MOS管源极与电源输出端连接，所述第一MOS管栅极与所述开关电路连接，所述第四电容第一端与所述第一MOS管漏极连接，所述第四电容第二端与所述第一MOS管栅极连接，所述第五电阻第一端与所述第一MOS管漏极连接，所述第五电阻第二端与所述第一MOS管栅极连接，所述第一MOS管源极还与所述第五电容第一端连接，所述第五电容第二端接地。

7.一种过温保护装置，其特征在于，所述过温保护装置包括如权利要求1-6中任意一项所述的过温保护电路。

8.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品包括如权利要求7所述的过温保护装置。