CN209929959U - 电源保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源保护电路，电源保护电路包括控制电路和开关，所述开关的两端分别与电源的输入端和输出端电连接，所述电源的输出端用于与后级电路电连接；所述控制电路分别与所述电源的输入端以及所述开关电连接，在所述电源的输入端接收到的输入电压超过电压阈值或接收到的输入电流超过电流阈值时，所述控制电路用于控制所述开关从导通状态切换为关断状态。本实用新型能够对电源输入端口进行过压、过流保护，当电源输入端有异常高压输入时，过压保护电路可以保证后级电路不会因为异常的高压而损坏；当输入电流过大时，过流保护电路可以及时限制输入电流，防止输入电流过大导致设备起火产生安全隐患。

Description

电源保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源保护电路。

背景技术

现有技术中在使用电源为后级电路供电时，电源输入口有异常高压输入时，可能会导致后级电路因为异常的高压而损坏，而当电源输入口的输入电流过大时，也可能会导致设备起火造成安全隐患，现有技术中对这一问题并没有很好的解决方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术电源输入口有异常高压输入时，可能会导致后级电路因为异常的高压而损坏，而当电源输入口的输入电流过大时，也可能会导致设备起火造成安全隐患的缺陷，提供一种电源保护电路。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供了一种电源保护电路，包括控制电路和开关，所述开关的两端分别与电源的输入端和输出端电连接，所述电源的输出端用于与后级电路电连接；

所述控制电路分别与所述电源的输入端以及所述开关电连接，在所述电源的输入端接收到的输入电压超过电压阈值或接收到的输入电流超过电流阈值时，所述控制电路用于控制所述开关从导通状态切换为关断状态。

较佳地，所述控制电路包括过压保护控制电路，所述开关为P沟道场效应管；

所述过压保护电路包括稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管以及第二NPN三极管；

所述电源的输入端分别与所述稳压二极管的负极以及所述第三电阻的一端电连接，所述稳压二极管的正极分别与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第一NPN三极管的基极电连接，所述第一NPN三极管的集电极分别与所述第三电阻的另一端以及所述第四电阻的一端电连接、发射极接地；所述第四电阻的另一端与所述第二NPN三极管的基极电连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述第五电阻的一端电连接、发射极接地；

所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端以及所述P沟道场效应管的栅极电连接，所述P沟道场效应管的源极与所述第六电阻的另一端电连接、漏极与所述电源的输出端电连接。

较佳地，所述过压保护控制电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二NPN三极管的基极电连接、另一端接地。

较佳地，所述过压保护控制电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第二NPN三极管的集电极电连接、另一端接地。

较佳地，所述控制电路还包括过流保护控制电路，所述过流保护控制电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第一PNP三极管；

所述第一PNP三极管的发射极分别与所述电源的输入端以及所述第七电阻的一端电连接、集电极与所述第九电阻的一端电连接、基极与所述第八电阻的一端电连接；

所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的另一端以及所述P沟道场效应管的源极电连接，所述第九电阻的另一端与所述第一NPN三极管的基极电连接。

较佳地，所述电源保护电路还包括第三电容，所述第三电容的两端分别与所述P沟道场效应管的源极和栅极电连接。

较佳地，所述电源保护电路还包括第十电阻以及第四电容，所述P沟道场效应管的栅极依次通过所述第十电阻以及所述第四电容与所述P沟道场效应管的漏极电连接。

较佳地，所述电源保护电路还包括第十一电阻以及第五电容，所述P沟道场效应管的源极依次通过所述第十一电阻以及所述第五电容与所述P沟道场效应管的漏极电连接。

较佳地，所述电源保护电路还包括防反二极管，所述防反二极管的正极与所述电源的输入端电连接、负极与所述控制电路电连接。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型能够对电源输入端口进行过压、过流保护，当电源输入端有异常高压输入时，过压保护电路可以保证后级电路不会因为异常的高压而损坏；当输入电流过大时，过流保护电路可以及时限制输入电流，防止输入电流过大导致设备起火产生安全隐患。本实用新型可以防止有异常的高电压输入时会损坏后级电路，也可以起到过流保护且可自恢复，提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的电源保护电路的结构框图。

图2为本实用新型较佳实施例的电源保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实用新型提供了一种电源保护电路，如图1所示，包括控制电路1和开关2以及防反二极管3，电源的输入端4通过所述防反二极管3与控制电路1电连接，具体地，所述防反二极管3的正极与所述电源的输入端4电连接、负极与所述控制电路1电连接；

所述开关2的两端分别与电源的输入端4和输出端5电连接，所述电源的输出端5用于与后级电路电连接；

所述控制电路1与所述开关2电连接，在所述电源的输入端4接收到的输入电压超过电压阈值或接收到的输入电流超过电流阈值时，所述控制电路1用于控制所述开关2从导通状态切换为关断状态。

具体地，如图2所示，所述控制电路包括过压保护控制电路，所述开关为P沟道场效应管VT3；所述过压保护电路包括稳压二极管VD2、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NPN三极管VT1以及第二NPN三极管VT2，其中在图2中所述防反二极管用VD1表示。

所述电源的输入端4通过防反二极管VD1分别与所述稳压二极管VD2的负极以及所述第三电阻R3的一端电连接，所述稳压二极管VD2的正极分别与所述第一电阻R1的一端以及所述第二电阻R2的一端电连接，所述第一电阻R1的另一端接地，所述第二电阻R2的另一端与所述第一NPN三极管VT1的基极电连接，所述第一NPN三极管VT1的集电极分别与所述第三电阻R3的另一端以及所述第四电阻R4的一端电连接、发射极接地；所述第四电阻R4的另一端与所述第二NPN三极管VT2的基极电连接，所述第二NPN三极管VT2的集电极与所述第五电阻R5的一端电连接、发射极接地；

所述第五电阻R5的另一端分别与所述第六电阻R6的一端以及所述P沟道场效应管VT3的栅极G电连接，所述P沟道场效应管VT3的源极S与所述第六电阻R6的另一端电连接、漏极D与所述电源的输出端5电连接。

优选地，所述过压保护控制电路还包括第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述第二NPN三极管VT2的基极电连接、另一端接地；

所述过压保护控制电路还包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述第二NPN三极管VT2的集电极电连接、另一端接地。

所述控制电路还包括过流保护控制电路，所述过流保护控制电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第一PNP三极管VT4；

所述第一PNP三极管VT4的发射极分别与所述电源的输入端4以及所述第七电阻R7的一端电连接、集电极与所述第九电阻R9的一端电连接、基极与所述第八电阻R8的一端电连接；其中，所述电源的输入端4具体通过所述防反二极管VD1与所述第一PNP三极管VT4的发射极电连接；

所述第七电阻R7的另一端分别与所述第八电阻R8的另一端以及所述P沟道场效应管的源极S电连接，所述第九电阻R9的另一端与所述第一NPN三极管VT1的基极电连接。

优选地，所述电源保护电路还包括第三电容C3，所述第三电容C3的两端分别与所述P沟道场效应管的源极S和栅极G电连接；

所述电源保护电路还包括第十电阻R10以及第四电容C4，所述P沟道场效应管的栅极G依次通过所述第十电阻R10以及所述第四电容C4与所述P沟道场效应管的漏极D电连接；

所述电源保护电路还包括第十一电阻R11以及第五电容C5，所述P沟道场效应管的源极S依次通过所述第十一电阻R11以及所述第五电容C5与所述P沟道场效应管的漏极D电连接。

本实用新型的电源保护电路具体工作原理如下：

过压保护：

当电源输入端的输入电压是正常输入电压时，稳压二极管VD2是不导通的，此时第一NPN三极管VT1工作在截止状态而第二NPN三极管VT2工作在导通状态，因此第二NPN三极管VT2的集电极、发射极(即c、e极)电压只有几十毫伏，输入电压通过分压电阻(第五电阻R5和第六电阻R6)作用到P沟道场效应管VT3的栅极G、源极S，然后P沟道场效应管VT3的漏极D、源极S导通，输入电压通过P沟道场效应管VT3正常传输到电源的输出端。

当输入电压超过设定的电压值或者有其他的高电压电源误插入到电源的输入端时，稳压二极管VD2将导通，此时第一NPN三极管VT1导通而第二NPN三极管VT2截止，因此第二NPN三极管VT2的集电极、发射极(即c、e极)电压基本等于输入电压，P沟道场效应管VT3的栅极G、源极S基本没有电压，P沟道场效应管VT3的漏极D、源极S将截止，此时输入电压将无法传送到电源的输出端，从而起到过压保护的目的，防止输入有异常的高电压时损坏后级电路导致产品损坏。

过流保护：

当产品正常工作电源的输入端的输入电流不超过限定电流时，采样电阻(即第七电阻R7)上的电压不足以使第一PNP三极管VT4动作(即第一PNP三极管VT4截止)，此时第一NPN三极管VT1工作在截止状态而第二NPN三极管VT2工作在导通状态，因此第二NPN三极管VT2的集电极、发射极(即c、e极)电压只有几十毫伏，输入电压通过分压电阻(第五电阻R5和第六电阻R6)作用到P沟道场效应管VT3的栅极G、源极S，然后P沟道场效应管VT3的漏极D、源极S导通，输入电压通过P沟道场效应管VT3正常传输到电源的输出端。

当产品由于后级电路损坏或者其他异常状态工作，导致输入电流超过限定电流时，采样电阻(即第七电阻R7)上的电压使第一PNP三极管VT4动作(即第一PNP三极管VT4导通)，此时第一NPN三极管VT1导通而第二NPN三极管VT2截止，因此第二NPN三极管VT2的集电极、发射极(即c、e极)电压基本等于输入电压，P沟道场效应管VT3的栅极G、源极S基本没有电压，P沟道场效应管VT3的漏极D、源极S将截止，此时输入电压将无法传送到电源的输出端，从而起到过流保护的目的，防止输入电流过大导致设备起火产生安全隐患。

本实用新型实现了产品经过电源的输入端口供电后，先经过防反二极管VD1，通过稳压二极管VD2和第一电阻R1、第二电阻R2控制第一NPN三极管VT1的导通和截止或通过第八电阻R8、第九电阻R9、第一PNP三极管VT4和采样电阻R7控制第一NPN三极管VT1的导通和截止，从而控制第二NPN三极管VT2的导通和截止，进而控制P沟道场效应管VT3是否导通，达到对电源输入进行过压保护和过流保护的目的。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当了解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电源保护电路，其特征在于，包括控制电路和开关，所述开关的两端分别与电源的输入端和输出端电连接，所述电源的输出端用于与后级电路电连接；

所述控制电路分别与所述电源的输入端以及所述开关电连接，在所述电源的输入端接收到的输入电压超过电压阈值或接收到的输入电流超过电流阈值时，所述控制电路用于控制所述开关从导通状态切换为关断状态；

所述控制电路包括过压保护控制电路，所述开关为P沟道场效应管；

所述过压保护电路包括稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管以及第二NPN三极管；

所述电源的输入端分别与所述稳压二极管的负极以及所述第三电阻的一端电连接，所述稳压二极管的正极分别与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第一NPN三极管的基极电连接，所述第一NPN三极管的集电极分别与所述第三电阻的另一端以及所述第四电阻的一端电连接、发射极接地；所述第四电阻的另一端与所述第二NPN三极管的基极电连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述第五电阻的一端电连接、发射极接地；

所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端以及所述P沟道场效应管的栅极电连接，所述P沟道场效应管的源极与所述第六电阻的另一端电连接、漏极与所述电源的输出端电连接；

所述控制电路还包括过流保护控制电路，所述过流保护控制电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第一PNP三极管；

所述第一PNP三极管的发射极分别与所述电源的输入端以及所述第七电阻的一端电连接、集电极与所述第九电阻的一端电连接、基极与所述第八电阻的一端电连接；

所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的另一端以及所述P沟道场效应管的源极电连接，所述第九电阻的另一端与所述第一NPN三极管的基极电连接。

2.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述过压保护控制电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二NPN三极管的基极电连接、另一端接地。

3.如权利要求1或2所述的电源保护电路，其特征在于，所述过压保护控制电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第二NPN三极管的集电极电连接、另一端接地。

4.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括第三电容，所述第三电容的两端分别与所述P沟道场效应管的源极和栅极电连接。

5.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括第十电阻以及第四电容，所述P沟道场效应管的栅极依次通过所述第十电阻以及所述第四电容与所述P沟道场效应管的漏极电连接。

6.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括第十一电阻以及第五电容，所述P沟道场效应管的源极依次通过所述第十一电阻以及所述第五电容与所述P沟道场效应管的漏极电连接。

7.如权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括防反二极管，所述防反二极管的正极与所述电源的输入端电连接、负极与所述控制电路电连接。

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