CN210444005U - 一种过温保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过温保护装置，该装置包括控制模块、温度检测模块和开关电源模块，所述控制模块用于对所述温度检测模块提供配置信号，配置信号包括过温保护的第一温度点和恢复工作的第二温度点；所述温度检测模块用于根据温度检测结果向开关电源模块输出控制信号，所述控制信号为在检测到温度达到第一温度点时控制开关电源模块关闭，检测到温度达到第二温度点时控制开关电源模块开启；所述开关电源模块用于根据控制信号切换提供给控制模块的第一电源电压的输出状态。本实用新型的技术方案实现了减少硬件成本及开发时间，同时高稳定性的效果。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及温度检测技术，尤其涉及一种过温保护装置。
背景技术
工业设备工作需要在一定温度范围内能够稳定可靠，而超过某定温度后能够进行关断设备对设备进行保护，常规的做法是通过一款能够检测温度的MCU 对温度传感器进行获取温度，进行判断然后通过软件执行相应的掉电，复位等措施将设备进入不工作状态，等温度恢复的可正常工作的温度后，MCU用通过软件进行恢复工作状态的手段来进行过温保护。那么这种手段劣势主要在两点：1)需要增加MCU资源占用且增加相应的开发人力，甚至增加独立的硬件进行处理，相应的物料成本会增加，同时过温处理的响应需要一定的时间，2)用纯软件的方法进行操作存在一定跑死的风险，从而达不到过温保护作用，是整个设备损坏。
实用新型内容
本实用新型提供一种过温保护装置，以实现减少硬件成本及开发时间，同时高稳定性的效果。
第一方面，本实用新型实施例提供了种过温保护装置，其特征在于，包括：控制模块、温度检测模块和开关电源模块，
所述控制模块用于对所述温度检测模块提供配置信号，配置信号包括过温保护的第一温度点和恢复工作的第二温度点；
所述温度检测模块用于根据温度检测结果向开关电源模块输出控制信号，所述控制信号在检测到温度达到第一温度点时控制开关电源模块关闭，检测到温度达到第二温度点时控制开关电源模块开启；
所述开关电源模块用于根据控制信号切换提供给控制模块的第一电源电压的输出状态。
可选的，所述控制模块包括芯片U1。
可选的，所述温度检测模块包括芯片U2和电阻R3，其中，芯片U2的SDA_2 管脚与芯片U1的SDA_1管脚相连；芯片U2的SCL_2管脚与芯片U1的SCL_1管脚相连；芯片U2的GND_2管脚接地；芯片U2的VDD_2管脚接第二电源电压；芯片U2的A0管脚和A1管脚接地；电阻R3一端接芯片U2的A2管脚，另一端接第三电源电压。
可选的，所述开关电源模块包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电感L1，其中，电容C3的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；电容C4的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；芯片U3的IN管脚接第二电源电压；电阻R4的一端接芯片U3的EN/SYNC管脚，另一端接第二电源电压；芯片U3的AAM管脚通过并联的电阻R5和电容C5接地；电容C6的一端接芯片U3的VCC_3 管脚，另一端接地；芯片U3的GND_3管脚接地；芯片U3的BST管脚与芯片U3 的SW管脚相连；电感L1的一端接芯片U3的SW管脚，另一端通过电阻R7与芯片U3的FB管脚相连，电感L1与电阻R7相连的一端通过并联的电容C8和电容 C9接地；电感L1与电阻R7相连的一端通过并联接地的电容C8和电容C9连接到芯片U1的VDD_1管脚；芯片U3的FB管脚通过电阻R8接地。
可选的，所述温度检测模块还包括电压上拉模块，用于稳定配置信号的输入效果。
可选的，所述电压上拉模块包括电阻R1和电阻R2，其中，电阻R1的一端接芯片U2的SDA_2管脚，另一端接第三电源电压；电阻R2的一端接芯片U2的 SCL_2管脚，另一端接第三电源电压。
可选的，所述温度检测模块还包括电源滤波模块，用于稳定芯片U2接收的第二电源电压。
可选的，所述电源滤波模块包括电容C1和电容C2，其中，芯片U2的VDD_2 管脚通过并联的电容C1和电容C2接地。
可选的，所述温度检测模块还包括宽频滤波模块，用于平滑开关电源模块输出的第一电源电压。
可选的，所述宽频滤波模块包括电阻R6和电容C7，其中，芯片U3的BST 管脚与电感L1间通过串联的电阻R6和电容C7相连。
本实用新型实施例的技术方案，通过控制模块对所述温度检测模块提供配置信号，温度检测模块根据温度检测结果向开关电源模块输出控制信号，开关电源模块根据控制信号向控制模块输出第一电源电压，解决了现有技术中温度检测占用MCU资源且增加相应的开发人力，纯软件的方法进行操作存在一定跑死的风险的问题，达到了减少硬件成本及开发时间，同时稳定性比传统的高的效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中的一种过温保护装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例一中的一种过温保护装置的结构示意图。
图3是本实用新型实施例一中的一种过温保护装置的结构示意图。
图4是本实用新型实施例二中的一种过温保护装置的结构示意图。
图5是本实用新型实施例三中的一种过温保护装置的结构示意图。
图6是本实用新型实施例四中的一种过温保护装置的结构示意图。
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。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的过温保护装置的结构示意图，本实施例可适用于温度检测情况，具体结构如下：控制模块1、温度检测模块2和开关电源模块3，控制模块1对所述温度检测模块提供配置信号，配置信号包括过温保护的第一温度点和恢复工作的第二温度点；温度检测模块2根据温度检测结果向开关电源模块3输出控制信号，所述控制信号包括在检测到温度达到第一温度点时控制开关电源模块关闭的第一开关电压，检测到温度达到第二温度点时控制开关电源模块开启的第二开关电压；开关电源模块3根据温度检测模块2输出的控制信号切换提供给控制模块1的第一电源电压的输出状态。
参考图2，一实施例中，温度检测模块2用于根据温度检测结果向开关电源模块3输出控制信号，温度检测模块2包括芯片U2和电阻R3。控制模块1 包括单片机芯片U1，芯片U1可以为MCU芯片。
芯片U2的SDA_2管脚与芯片U1的SDA_1管脚相连；
芯片U2的SCL_2管脚与芯片U1的SCL_1管脚相连；
芯片U2的GND_2管脚接地；
芯片U2的VDD_2管脚接第二电源电压；
芯片U2的A0管脚和A1管脚接地；
电阻R3一端接芯片U2的A2管脚，另一端接第三电源电压。
本实施例中，第二电源电压为电路的供电电压VCC，第三电源电压为3.3V 的D3V3电压。控制模块1由芯片U1的SDA_1管脚通过IIC总线向温度检测模块2中芯片U2的SDA_2管脚输出配置信号，芯片U2接收配置信号，根据检测到的温度结果通过芯片U2的OS/ALERT管脚向开关电源模块输出控制信号。
参考图3，一实施例中，开关电源模块3用于根据控制信号切换提供给控制模块1的第一电源电压的输出状态。开关电源模块3包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电感L1。
电容C3的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；
电容C4的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；
芯片U3的IN管脚接第二电源电压；
电阻R4的一端接芯片U3的EN/SYNC管脚，另一端接第二电源电压；
芯片U3的AAM管脚通过并联的电阻R5和电容C5接地；
电容C6的一端接芯片U3的VCC_3管脚，另一端接地；
芯片U3的GND_3管脚接地；
芯片U3的BST管脚与芯片U3的SW管脚相连；
电感L1的一端接芯片U3的SW管脚，另一端通过电阻R7与芯片U3的FB 管脚相连，电感L1与电阻R7相连的一端通过并联的电容C8和电容C9接地；
电感L1与电阻R7相连的一端通过并联接地的电容C8和电容C9连接到芯片U1的VDD_1管脚；
芯片U3的FB管脚通过电阻R8接地。
本实施例中，温度检测模块2根据检测到的温度结果通过芯片U2的OS/ALERT管脚向开关电源模块3中芯片U3的EN/SYNC管脚输出控制信号，示例性的，温度传感器检测当前的环境的温度，当读取的温度比第一温度点低时，属于正常工作范围，芯片U2的OS/ALERT管脚保持高电平，此时系统的供电的芯片3正常工作，当检测到环境温度达到设置的第一温度点时，OS/ALERT管脚变低电平，联动芯片U3的EN/SYNC管脚的电平变低，从而使开关电源模块3中芯片U3的SW管脚停止电感L1与电阻R7相连的一端通过并联接地的电容C8和电容C9输出第一电源电压至供电端SYS_VDD，从而使的整个系统只用连接电源端VCC的电路在工作，连接供电端SYS_VDD的电路均下电，控制模块1停止工作。此时设备系统开始自然降温，当温度达到温度传感器的第二温度点时，芯片U2的OS/ALERT管脚跳变为高电平，芯片U3的EN/SYNC管脚电平变高，从而使开关电源模块3中电感L1与电阻R7相连的一端通过并联的电容C8和电容 C9恢复输出第一电源电压至SYS_VDD供电端，控制模块1恢复正常工作，从而达到过温保护的作用。
本实用新型实施例的技术方案，通过控制模块1对所述温度检测模块提供配置信号，温度检测模块2根据温度检测结果向开关电源模块3输出控制信号，开关电源模块3根据控制信号向控制模块1输出第一电源电压，解决了现有技术中温度检测占用MCU资源且增加相应的开发人力，纯软件的方法进行操作存在一定跑死的风险的问题，达到了减少硬件成本及开发时间，同时稳定性比传统的高的效果。
实施例二
图4为本实用新型实施例二提供的过温保护装置的结构示意图，与实施例一的不同在于，本发明实施例中温度检测模块2还包括电压上拉模块4。
电压上拉模块4用于稳定配置信号的输入效果。
电压上拉模块4包括电阻R1和电阻R2。
电阻R1的一端接芯片U2的SDA_2管脚，另一端接第三电源电压；
电阻R2的一端接芯片U2的SCL_2管脚，另一端接第三电源电压。
本实施例中，电阻RI和电阻R2为上拉电阻。
本实施例的技术方案，通过给芯片U2的信号输入管脚SDA_2管脚和SCL_2 管脚加上拉电阻，达到了限流，防止大电流烧毁IO口及防止电路电压抖动及干扰，稳定信号输入效果。
实施例三
图5为本实用新型实施例提供的一种过温保护装置的结构示意图，与上述实施例的不同在于，本发明实施例中温度检测模块2还包括电源滤波模块5。
电源滤波模块5用于稳定芯片U2接收的第二电源电压。
电源滤波模块5包括电容C1和电容C2。
芯片U2的VDD_2管脚通过并联的电容C1和电容C2接地。
本实施例中，电容C1可以为大电容，电容C2可以为小电容，并且电容C1 可以为电解电容，用于稳定芯片U2的电源输入端。
本实用新型实施例的技术方案，通过芯片U2的VDD_2管脚通过并联的电容 C1和电容C2接地，达到了滤除电源的低频和高频杂波，稳定电压的效果。
实施例四
图6为本实用新型实施例提供的一种过温保护装置的结构示意图，与上述实施例的不同在于，本发明实施例中温度检测模块2还包括宽频滤波模块6。
宽频滤波模块6用于平滑开关电源模块3输出的第一电源电压。
宽频滤波模块6包括电阻R6和电容C7。
芯片U3的BST管脚与电感L1间通过串联的电阻R6和电容C7相连。
本实施例的技术方案，通过芯片U3的BST管脚与电感L1间通过串联的电阻R6和电容C7相连，达到了平滑电压中的交流成分，使得电压看上去更平滑效果。
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 (10)
1.一种过温保护装置，其特征在于，包括：控制模块、温度检测模块和开关电源模块，
所述控制模块用于对所述温度检测模块提供配置信号，配置信号包括过温保护的第一温度点和恢复工作的第二温度点；
所述温度检测模块用于根据温度检测结果向开关电源模块输出控制信号，所述控制信号在检测到温度达到第一温度点时控制开关电源模块关闭，检测到温度达到第二温度点时控制开关电源模块开启；
所述开关电源模块用于根据控制信号切换提供给控制模块的第一电源电压的输出状态。
2.根据权利要求1所述的过温保护装置，其特征在于，所述控制模块包括单片机芯片U1。
3.根据权利要求2所述的过温保护装置，其特征在于，所述温度检测模块包括芯片U2和电阻R3，其中，芯片U2的SDA_2管脚与芯片U1的SDA_1管脚相连；芯片U2的SCL_2管脚与芯片U1的SCL_1管脚相连；芯片U2的GND_2管脚接地；芯片U2的VDD_2管脚接第二电源电压；芯片U2的A0管脚和A1管脚接地；电阻R3一端接芯片U2的A2管脚，另一端接第三电源电压。
4.根据权利要求3所述的过温保护装置，其特征在于，所述开关电源模块包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电感L1，其中，电容C3的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；电容C4的一端接芯片U3的IN管脚，另一端接地；芯片U3的IN管脚接第二电源电压；电阻R4的一端接芯片U3的EN/SYNC管脚，另一端接第二电源电压；芯片U3的AAM管脚通过并联的电阻R5和电容C5接地；电容C6的一端接芯片U3的VCC_3管脚，另一端接地；芯片U3的GND_3管脚接地；芯片U3的BST管脚与芯片U3的SW管脚相连；电感L1的一端接芯片U3的SW管脚，另一端通过电阻R7与芯片U3的FB管脚相连，电感L1与电阻R7相连的一端通过并联的电容C8和电容C9接地；电感L1与电阻R7相连的一端通过并联接地的电容C8和电容C9连接到芯片U1的VDD_1管脚；芯片U3的FB管脚通过电阻R8接地。
5.根据权利要求4所述的过温保护装置，其特征在于，所述温度检测模块还包括电压上拉模块，用于稳定配置信号的输入效果。
6.根据权利要求5所述的过温保护装置，其特征在于，所述电压上拉模块包括电阻R1和电阻R2，其中，电阻R1的一端接芯片U2的SDA_2管脚，另一端接第三电源电压；电阻R2的一端接芯片U2的SCL_2管脚，另一端接第三电源电压。
7.根据权利要求4所述的过温保护装置，其特征在于，所述温度检测模块还包括电源滤波模块，用于稳定芯片U2接收的第二电源电压。
8.根据权利要求7所述的过温保护装置，其特征在于，所述电源滤波模块包括电容C1和电容C2，其中，芯片U2的VDD_2管脚通过并联的电容C1和电容C2接地。
9.根据权利要求4所述的过温保护装置，其特征在于，所述温度检测模块还包括宽频滤波模块，用于平滑开关电源模块输出的第一电源电压。
10.根据权利要求9所述的过温保护装置，其特征在于，所述宽频滤波模块包括电阻R6和电容C7，其中，芯片U3的BST管脚与电感L1间通过串联的电阻R6和电容C7相连。
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Publications (1)
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| CN210444005U true CN210444005U (zh) | 2020-05-01 |
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Family Applications (1)
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| CN201921445500.0U Active CN210444005U (zh) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | 一种过温保护装置 |
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2019
- 2019-09-02 CN CN201921445500.0U patent/CN210444005U/zh active Active
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