CN210927434U - 一种开关电源保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源保护装置，包括壳体和容置壳体内的电路板，在壳体内朝向电路板的端部设置有两个风机，风机与壳体的连接端开设有进风口，在壳体内设置有支架，支架朝向电路板的一端延伸设置有多个触角，多个触角共面设置，每个触角靠近电路板的端部安装有温度传感器；该保护装置还包括一保护电路模块，温度传感器和风机分别与保护电路模块耦接，保护电路模块检测温度传感器的温度信号输入以控制风机工作。本实用新型针对现有的风机持续工作造成开关电源运行能耗高以及噪音大等问题进行改进。本实用新型具有运行能耗低和散热效果等优点。

Description

一种开关电源保护装置

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及到一种开关电源保护装置。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

实现开关电源的小型化，其散热也是必不可少的问题，温度过高则元器件容易损坏。现有的小型化开关电源一般在工作时都采用单个风机不间断散热，但是，当开关电源处于低能耗工作状态时，风机一直工作则会造成不必要的能耗，且会产生一定的噪音，同时降低用户的工作舒适感。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种开关电源保护装置，以解决现有技术中的风机持续工作造成开关电源运行能耗高以及噪音大等的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型公开了一种开关电源保护装置，包括壳体和容置所述壳体内的电路板，在所述壳体内朝向所述电路板的端部设置有两个风机，所述风机与壳体的连接端开设有进风口，在所述壳体内设置有支架，所述支架朝向电路板的一端延伸设置有多个触角，多个所述触角共面设置，每个触角靠近电路板的端部安装有温度传感器；

该保护装置还包括一保护电路模块，所述温度传感器和风机分别与保护电路模块耦接，并且，所述保护电路模块检测温度传感器的温度信号输入以控制风机工作。

进一步地，所述保护电路模块包括温度处理电路、风机控制电路以及电源，所述温度处理电路的信号输出端与风机控制电路的信号输入端耦接，所述电源分别给温度处理电路、风机控制电路供电；并且，

所述温度处理电路包括与温度传感器数量对应的比较器、或门单元、第一电阻以及第二电阻，单个所述比较器的正输入端与单个温度传感器耦接，所述第一电阻的一端与电源耦接，所述第二电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端、第二电阻的另一端以及多个所述比较器的负输入端耦接形成A节点以提供一基准电压，多个所述比较器的输出端均作为或门单元的输入端；

所述风机控制电路包括第三电阻、第四电阻、NPN管、二极管、第一继电器以及第二继电器，所述第三电阻的一端与或门单元的输出端耦接，所述第三电阻的另一端、NPN管的基极以及第四电阻的一端耦接形成B节点，所述第四电阻的另一端和NPN管的发射极均接地，所述NPN管的集电极与二极管的正极耦接，所述二极管的负极与电源耦接，所述第一继电器的线圈和第二继电器的线圈并联后耦接在二极管的两端，所述第一继电器的触点组串联在第一个风机的电源输入端，所述第二继电器的触点组串联在第二个风机的电源输入端。

该保护电路模块可以用于同时监测开关电源上的不同区域的温度变化，当任一区域的温度传感器传送的温度值高于预期，则就控制两个风机工作，进行快速散热。

进一步地，多个所述温度传感器在同一水平面上设置。

同一水平面上设置可以在一定范围内消除了温度传感器离开关电源的距离而产生的检测差异性。

进一步地，所述第二电阻与A节点之间还耦接有一可调电阻。

可调电阻的设置可以对保护电路模块中的温度预期值进行调节，为了适配不同温度要求的开关电源规格，提升了该产品的适用性。

进一步地，两个相邻的所述温度传感器之间的距离不少于5cm。

对两个温度传感器的距离的限定是为了在节约温度传感器的数量时，能够尽可能地扩大对电路板的监测范围。

进一步地，所述支架与壳体之间螺纹连接。

螺纹连接有利于支架的拆装，促进优化了本产品的性能。

进一步地，在所述壳体的侧壁还开始有若干个散热孔，所述散热孔在壳体的端面上等间距设置。

散热孔的设置扩大了电路板的散热面积，促进提升了该产品的散热效果。

本实用新型公开了一种开关电源保护装置，与现有技术相比，本实用新型采用在靠近电路板的区域设置有多个温度传感器来检测电路板上各个区域的温度，并且，通过一保护电路模块处理温度传感器的温度信号来控制风机工作，任一温度传感器检测温度超过阈值时就会使得两个风机工作来达到快速降温的目的，当电路板上的区域温度均在阈值以下的时候，风机停止工作，这样可以避免不必要的能耗，运行成本低，同时，也减少了风机工作产生的噪音，便于提高工作人员的舒适感。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的截面结构示意图；

图3为保护电路模块的结构拓扑图。

附图标记：1、壳体；2、电路板；3、风机；4、进风口；5、支架；6、触角；7、温度传感器；8、温度处理电路；9、风机控制电路；10、电源；11、比较器；12、或门单元；13、第一电阻；14、第二电阻；15、第三电阻；16、第四电阻；17、NPN管；18、二极管；19、第一继电器；20、第二继电器；21、可调电阻；22、散热孔；23、保护电路模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

实施例1公开了一种开关电源10保护装置，参照图1和图2，包括壳体1和容置壳体1内的电路板2，在壳体1内朝向电路板2的端部设置有两个风机3，风机3与壳体1的连接端开设有进风口4，在壳体1内设置有支架5，支架5与壳体1之间螺纹连接，支架5朝向电路板2的一端延伸设置有3个触角6，3个触角6共面设置，每个触角6靠近电路板2的端部安装有温度传感器7；温度传感器7可通过螺栓固定在触角6上。

3个温度传感器7在同一水平面上设置。两个相邻的温度传感器7之间的距离设置为5cm。

该保护装置还包括一保护电路模块23，温度传感器7和风机3分别与保护电路模块23耦接，并且，保护电路模块23检测温度传感器7的温度信号输入以控制风机3工作。

参照图3，保护电路模块23包括温度处理电路8、风机控制电路9以及电源10，温度处理电路8的信号输出端与风机控制电路9的信号输入端耦接，电源10分别给温度处理电路8、风机控制电路9供电；并且，

温度处理电路8包括与温度传感器7数量对应的比较器11、型号为CD4075的或门单元12、第一电阻13以及第二电阻14，单个比较器11的正输入端与单个温度传感器7耦接，第一电阻13的一端与电源10耦接，第二电阻14的一端接地，第一电阻13的另一端、第二电阻14的另一端以及多个比较器11的负输入端耦接形成A节点以提供一基准电压，多个比较器11的输出端均作为或门单元12的输入端；

风机控制电路9包括第三电阻15、第四电阻16、NPN管17、二极管18、第一继电器19以及第二继电器20，第三电阻15的一端与或门单元12的输出端耦接，第三电阻15的另一端、NPN管17的基极以及第四电阻16的一端耦接形成B节点，第四电阻16的另一端和NPN管17的发射极均接地，NPN管17的集电极与二极管18的正极耦接，二极管18的负极与电源10耦接，第一继电器19的线圈和第二继电器20的线圈并联后耦接在二极管18的两端，第一继电器19的触点组串联在第一个风机3的电源10输入端，第二继电器20的触点组串联在第二个风机3的电源10输入端。

第二电阻14与A节点之间还耦接有一可调电阻21。

参照图1，在壳体1的侧壁还开始有若干个散热孔22，散热孔22在壳体1的端面上等间距设置。

初始工作时所有温度传感器7的检测温度值均小于阈值，开关电源10开始工作时，任一电路板2上的区域温度超过要求的阈值时，此区域对应的温度传感器7通过或门单元12控制NPN管17导通，NPN管17导通后，第一继电器19和第二继电器20通电吸合，从而使得两个风机3同时工作快速降温。

Claims (7)

1.一种开关电源(10)保护装置，包括壳体(1)和容置所述壳体(1)内的电路板(2)，其特征在于，在所述壳体(1)内朝向所述电路板(2)的端部设置有两个风机(3)，所述风机(3)与壳体(1)的连接端开设有进风口(4)，在所述壳体(1)内设置有支架(5)，所述支架(5)朝向电路板(2)的一端延伸设置有多个触角(6)，多个所述触角(6)共面设置，每个触角(6)靠近电路板(2)的端部安装有温度传感器(7)；

该保护装置还包括一保护电路模块(23)，所述温度传感器(7)和风机(3)分别与保护电路模块(23)耦接，并且，所述保护电路模块(23)检测温度传感器(7)的温度信号输入以控制风机(3)工作。

2.如权利要求1所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，所述保护电路模块(23)包括温度处理电路(8)、风机控制电路(9)以及电源(10)，所述温度处理电路(8)的信号输出端与风机控制电路(9)的信号输入端耦接，所述电源(10)分别给温度处理电路(8)、风机控制电路(9)供电；并且，

所述温度处理电路(8)包括与温度传感器(7)数量对应的比较器(11)、或门单元(12)、第一电阻(13)以及第二电阻(14)，单个所述比较器(11)的正输入端与单个温度传感器(7)耦接，所述第一电阻(13)的一端与电源(10)耦接，所述第二电阻(14)的一端接地，所述第一电阻(13)的另一端、第二电阻(14)的另一端以及多个所述比较器(11)的负输入端耦接形成A节点以提供一基准电压，多个所述比较器(11)的输出端均作为或门单元(12)的输入端；

所述风机控制电路(9)包括第三电阻(15)、第四电阻(16)、NPN管(17)、二极管(18)、第一继电器(19)以及第二继电器(20)，所述第三电阻(15)的一端与或门单元(12)的输出端耦接，所述第三电阻(15)的另一端、NPN管(17)的基极以及第四电阻(16)的一端耦接形成B节点，所述第四电阻(16)的另一端和NPN管(17)的发射极均接地，所述NPN管(17)的集电极与二极管(18)的正极耦接，所述二极管(18)的负极与电源(10)耦接，所述第一继电器(19)的线圈和第二继电器(20)的线圈并联后耦接在二极管(18)的两端，所述第一继电器(19)的触点组串联在第一个风机(3)的电源(10)输入端，所述第二继电器(20)的触点组串联在第二个风机(3)的电源(10)输入端。

3.如权利要求2所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，所述第二电阻(14)与A节点之间还耦接有一可调电阻(21)。

4.如权利要求1-3任一所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，多个所述温度传感器(7)在同一水平面上设置。

5.如权利要求4所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，两个相邻的所述温度传感器(7)之间的距离不少于5cm。

6.如权利要求1所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，所述支架(5)与壳体(1)之间螺纹连接。

7.如权利要求1所述的一种开关电源(10)保护装置，其特征在于，在所述壳体(1)的侧壁还开始有若干个散热孔(22)，所述散热孔(22)在壳体(1)的端面上等间距设置。

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