CN210224942U - 一种开关电源电压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源电压保护电路，包括电源保护板，电源保护板包括过压保护单元，指示单元和控制单元，过压保护单元包括分压电阻R1～R5，稳压二极管D1、D2，三极管Q1和电容C1，稳压二极管D2的阳极接三极管Q1的基极，稳压二极管D2的阴极接电阻R3和R4的连接节点，电容C1并联在分压电阻R4上，电阻R4和电容C1另一端接地，三极管Q1的集电极通过电阻R5接在电阻R1和R2之间，电阻R3和R1的另一端连接直流电源，稳压二极管D1并联在电阻R2两端，稳压二极管D1的阳极和电阻R2一端接地，三极管Q1发射极接地。在本实用新型中，电源保护板上集成了过压保护，指示单元和控制单元，可以根据直流电压的波动控制电源的开闭进而保护用电设备的安全。

Description

一种开关电源电压保护电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种具有开关电源电压保护功能的电路。

背景技术

在开关电源中，因为电网波动导致输入电压波动范围较宽，一旦直接将变换转化后的直流电源直接输入到用电设备中，容易因为电压较高导致电子元器件损坏，因此，需要在电源开关中集成电压检测和保护电路，防止因为电压波动导致用电设备停机设置损坏。

实用新型内容

基于此，有必要针对输入电源电压波动大，容易导致用电设备元器件损坏的情况，提供一种开关电源电压保护电路，能够有效提高检测电压波动精度，并反馈给控制单元，保证用电设备的安全。

一种开关电源电压保护电路，包括电源保护板，所述电源保护板包括过压保护单元，指示单元和控制单元，所述过压保护单元包括分压电阻R1～R5，稳压二极管D1、D2，三极管Q1和电容C1，所述稳压二极管D2的阳极接三极管 Q1的基极，所述稳压二极管D2的阴极接电阻R3和R4的连接节点，所述电容 C1并联在分压电阻R4上，所述电阻R4和电容C1另一端接地，所述三极管Q1 的集电极通过电阻R5接在电阻R1和R2之间，所述电阻R3和R1的另一端连接直流电源，所述稳压二极管D1并联在电阻R2两端，所述稳压二极管D1的阳极和电阻R2一端接地，所述三极管Q1发射极接地。

优选的，所述指示单元包括分压电阻R6，三极管Q2和发光二极管D3,所述三极管Q2的基极与所述三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q2的发射极连接发光二极管D3的阳极，所述发光二极管D3的阴极接地，所述三极管Q2的集电极通过电阻R6连接直流电源。

优选的，所述控制单元包括控制芯片U1、电阻R7～R9、电容C2和三极管 Q3，所述U1的2脚连接所述三极管Q1的集电极，所述U1的2脚和所述三极管Q1的集电极之间连接有阻容电路，所述阻容电路有并联的电阻R7和电容C2 组成，所述阻容电路另一端接地，所述U1的1脚接地，所述U1的3脚连接工作电源VDD，所述U1的4脚通过电阻R8连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接工作电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接开关单元，所述电阻R9连接在所述三极管Q3的基极和发射极之间。

优选的，所述控制芯片U1为PWM控制芯片，型号为LM5025。

优选的，包括用于降低交流电压的降压单元、用于滤除高频交流信号的EMI 滤波单元、用于将交流电变换成直流电的整流单元、用于滤除直流电压波纹的储能滤波单元、所述的电源保护板以及用于控制电源开闭的开关单元，所述降压单元、EMI滤波单元、整流单元、储能滤波单元、电源保护板和开关单元依次电连接。

优选的，所述整流单元是由二极管桥型连接构成的整流电路。

优选的，所述开关单元为继电器。

上述一种开关电源电压保护电路，有益之处在于：1、电路内部集成了EMI 滤波单元，能够有效提高过压保护单元直流输入电压的检测精度，并且在过压保护单元直接利用分压后的直流输入电压作为过压保护单元的电源，无需另设电源，节省成本；2、保护电路内部还集成有指示单元，指示单元能根据过压保护单元的检测结果直接向外部工作人员反馈信息；3、控制单元能根据过压保护电路的检测结构开闭开关单元，从而保证用电设备的用电安全，增强开关电源的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种开关电源电压保护电路中的电源保护板电路图；

图2为本实用新型一种开关电源电压保护电路原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种开关电源电压保护电路，包括电源保护板5，所述电源保护板包括过压保护单元51，指示单元52和控制单元53，过压保护单元51包括分压电阻R1～R5，稳压二极管D1、D2，三极管Q1和电容C1，稳压二极管D2 的阳极接三极管Q1的基极，稳压二极管D2的阴极接电阻R3和R4的连接节点，电容C1并联在分压电阻R4上，电阻R4和电容C1另一端接地，三极管Q1的集电极通过电阻R5接在电阻R1和R2之间，电阻R3和R1的另一端连接直流电源，稳压二极管D1并联在电阻R2两端，稳压二极管D1的阳极和电阻R2一端接地，三极管Q1发射极接地。

如图1所示，指示单元52包括分压电阻R6，三极管Q2和发光二极管D3, 三极管Q2的基极与三极管Q1的发射极连接，三极管Q2的发射极连接发光二极管D3的阳极，所述发光二极管D3的阴极接地，所述三极管Q2的集电极通过电阻R6连接直流电源。

如图1所示，控制单元53包括控制芯片U1、电阻R7～R9、电容C2和三极管Q3，U1的2脚连接所述三极管Q1的集电极，U1的2脚和所述三极管Q1 的集电极之间连接有阻容电路，阻容电路有并联的电阻R7和电容C2组成，阻容电路另一端接地，所述U1的1脚接地，所述U1的3脚连接工作电源VDD，所述U1的4脚通过电阻R8连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接工作电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接开关单元，所述电阻R9连接在所述三极管Q3的基极和发射极之间。

电源保护板工作原理如下：将由分压电阻R3和R4分压后的节点A作为采集点，当电网电压波动较大时，采集点A处的电压超过稳压管D2的击穿电压加三极管Q1的导通电压，三极管Q1的导通，三极管Q2的基极和三极管Q1 发射极连接带电，因此,三极管Q2导通，发光二极管D3发光，向外部发出警示。三极管Q1导通时，导致三极管Q1集电极B点电平下降，低电平信息经过阻容电路输入到控制芯片U1中，U1的4脚输出低电平控制信号，三极管Q3截止，继电器8断开，从而保证开关电源的可靠性。当A点采集电压小于稳压二极管 D2的击穿电压加三极管Q1的导通电压时，三极管Q1截止，三极管Q1的集电极B点保持高电平，控制芯片U1同时接收并输出高电平1控制信号，三极管 Q3导通，继电器8正常闭合。

所述控制芯片U1为PWM控制芯片，型号为LM5025。

如图2所示，一种开关电源电压保护电路，包括用于降低交流电压的降压单元1，用于滤除高频交流信号的EMI滤波单元2，用于将交流电变换成直流电的整流单元3，用于滤除直流电压波纹的储能滤波单元4，用于检测直流电压并控制开关单元6开闭的电源保护板5，用于控制电源开闭的开关单元6，所述降压单元1、EMI滤波单元2、整流单元3、储能滤波单元4、电源保护板5和开关单元6依次电连接。具体的，电源保护板5中的过压保护单元51用于检测检测整流单元1输出的直流电压，指示单元52根据过压保护单元51的检测结果发出发出警示，一旦检测直流电压过高，指示单元52的发光二极管D3发出光亮，提醒工作人员直流电源过压。而控制单元53根据过压保护单元51的检测结果，控制芯片U1控制三极管Q3的开闭，进而控制开关单元6的开闭，保护外部用电设备的用电安全，不会因为直流电压波动损坏元器件。

所述整流单元是由二极管桥型连接构成的整流电路。

所述开关单元为继电器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种开关电源电压保护电路，其特征在于：包括电源保护板，所述电源保护板包括过压保护单元，指示单元和控制单元，所述过压保护单元包括分压电阻R1～R5，稳压二极管D1、D2，三极管Q1和电容C1，所述稳压二极管D2的阳极接三极管Q1的基极，所述稳压二极管D2的阴极接电阻R3和R4的连接节点，所述电容C1并联在分压电阻R4上，所述电阻R4和电容C1另一端接地，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5接在电阻R1和R2之间，所述电阻R3和R1的另一端连接直流电源，所述稳压二极管D1并联在电阻R2两端，所述稳压二极管D1的阳极和电阻R2一端接地，所述三极管Q1发射极接地。

2.如权利要求1所述的一种开关电源电压保护电路，其特征在于：所述指示单元包括分压电阻R6，三极管Q2和发光二极管D3,所述三极管Q2的基极与所述三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q2的发射极连接发光二极管D3的阳极，所述发光二极管D3的阴极接地，所述三极管Q2的集电极通过电阻R6连接直流电源。

3.如权利要求1所述的一种开关电源电压保护电路，其特征在于：所述控制单元包括控制芯片U1、电阻R7～R9、电容C2和三极管Q3，所述U1的2脚连接所述三极管Q1的集电极，所述U1的2脚和所述三极管Q1的集电极之间连接有阻容电路，所述阻容电路有并联的电阻R7和电容C2组成，所述阻容电路另一端接地，所述U1的1脚接地，所述U1的3脚连接工作电源VDD，所述U1的4脚通过电阻R8连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接工作电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接开关单元，所述电阻R9连接在所述三极管Q3的基极和发射极之间。

4.如权利要求3所述的一种开关电源电压保护电路，其特征在于：所述控制芯片U1为PWM控制芯片，型号为LM5025。

5.一种开关电源电压保护电路，其特征在于：包括用于降低交流电压的降压单元、用于滤除高频交流信号的EMI滤波单元、用于将交流电变换成直流电的整流单元、用于滤除直流电压波纹的储能滤波单元、如权利要求1～4任一所述的电源保护板以及用于控制电源开闭的开关单元，所述降压单元、EMI滤波单元、整流单元、储能滤波单元、电源保护板和开关单元依次电连接。

6.如权利要求5所述的一种开关电源电压保护电路，其特征在于：所述整流单元是由二极管桥型连接构成的整流电路。

7.如权利要求5所述的一种开关电源电压保护电路，其特征在于：所述开关单元为继电器。

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