CN211606089U - 负载切换保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种负载切换保护电路，包括：恒流降压单元、辅助负载单元、第一开关单元，其中：恒流降压单元的输入端与负载切换开关连接，负载切换开关用于至少两路负载之间的切换；恒流降压单元的输入端还经由第一开关单元、辅助负载单元与电源正输入端连接；恒流降压单元用于输出恒定电流，负载切换开关接入任一路负载时，第一开关单元断开，从而将辅助负载单元断路；负载切换开关将各路负载断开时，第一开关单元导通从而将辅助负载单元接入电源正输入端与恒流降压单元之间。因此负载切换开关切换时具备开路保护，负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子产品领域，特别是涉及一种负载切换保护电路。
背景技术
目前市场很多电子产品会通过拨动开关去切换不同的负载，而电源没有开路保护，输出电压会升至很高，当拨动切换负载时，瞬间的高压突然加在负载上，会大大的降低产品的寿命，甚至直接损坏产品。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有电子产品当拨动切换负载时，瞬间的高压突然加在负载上，会大大的降低产品的寿命，甚至直接损坏产品的问题，提供一种负载切换保护电路。
一种负载切换保护电路，包括：恒流降压单元、辅助负载单元、第一开关单元，其中：
所述恒流降压单元的输入端与负载切换开关连接，所述负载切换开关用于至少两路负载之间的切换，且每路所述负载与电源正输入端连接；
所述恒流降压单元的输入端还经由所述第一开关单元、所述辅助负载单元与所述电源正输入端连接；
所述恒流降压单元的输出端与电源负输入端连接；
所述恒流降压单元用于输出恒定电流，所述负载切换开关接入任一路负载时，所述第一开关单元断开，从而将所述辅助负载单元断路；所述负载切换开关将各路负载断开时，所述第一开关单元导通从而将所述辅助负载单元接入所述电源正输入端与所述恒流降压单元之间。
在其中一个实施例中，所述辅助负载单元的阻值小于每路所述负载的阻值。
在其中一个实施例中，所述辅助负载单元包括多个并联的电阻。
在其中一个实施例中，所述辅助负载单元包括可调电阻。
在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管的输入端连接所述辅助负载单元，输出端连接所述恒流降压单元的输入端，受控端连接所述负载切换开关；所述负载切换保护电路还包括第一电阻和第二电阻，其中，所述第一电阻连接在所述第一开关管的受控端和所述电源正输入端之间，所述第二电阻连接在所述第一开关管的受控端和所述恒流降压单元的输入端之间。
在其中一个实施例中，所述负载切换保护电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管连接在所述第一开关管的受控端和输出端之间。
在其中一个实施例中，所述负载切换保护电路还包括与所述负载的路数对应的第一二极管，每个所述第一二极管的阳极连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，每个所述第一二极管的阴极连接到所述负载切换开关。
在其中一个实施例中，所述恒流降压单元包括电感、第二开关管和第二二极管，其中：所述电感的第一端与所述负载切换开关连接，所述电感的第二端经由所述第二开关管与所述电源负输入端连接，所述电感的第二端还经由所述第二二极管连接到所述电源正输入端。
在其中一个实施例中，所述负载包括至少一个发光LED。
在其中一个实施例中，所述负载切换开关为单刀多掷拨动开关。
上述负载切换保护电路通过所述恒流降压单元输出恒定电流，所述负载切换开关接入任一路负载时，所述第一开关单元断开，从而将所述辅助负载单元断路；所述负载切换开关将各路负载断开时，所述第一开关单元导通从而将所述辅助负载单元接入所述电源正输入端与所述恒流降压单元之间，因此负载切换开关切换时具备开路保护，负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
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获得其他实施例的附图。
图1是本实用新型提供的负载切换保护电路一实施例示意图；
图2是本实用新型提供的负载切换保护电路另一实施例示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。
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例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/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，是本实用新型提供的负载切换保护电路第一实施例示意图，该负载切换保护电路具体可包括：恒流降压单元100、辅助负载单元200、第一开关单元300，其中：
恒流降压单元100的输入端与负载切换开关400连接，该负载切换开关400用于至少两路负载500之间的切换，且每路负载500与电源正输入端+连接。
恒流降压单元100的输入端还经由第一开关单元300、辅助负载单元200与电源正输入端+连接。
恒流降压单元100的输出端与电源负输入端-连接。
恒流降压单元100用于输出恒定电流，负载切换开关400接入任一路负载500时，第一开关单元300断开，从而将辅助负载单元200断路；负载切换开关400将各路负载断开时，第一开关单元300导通从而将辅助负载单元接入电源正输入端与恒流降压单元之间。
上述实施例提供的负载切换保护电路，通过恒流降压单元100输出恒定电流，负载切换开关400接入任一路负载时，第一开关单元300断开，从而将辅助负载单元200断路；负载切换开关400将各路负载断开时，第一开关单元300导通从而将辅助负载单元200接入电源正输入端+与恒流降压单元100之间，因此负载切换开关切换时具备开路保护，负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
在其中一个实施例中，上述辅助负载单元200的阻值小于每路负载500的阻值。在切换过程中，负载切换开关400断开，第一开关单元300开通，辅助负载单元200上的电压为：V辅＝R辅*I，其中，V辅为辅助负载单元200上的电压，R辅为辅助负载单元200的电阻，I为上述恒流降压单元100输出的恒定电流。通过改变辅助负载单元200的电阻R辅的阻值(R辅的阻值可以根据负载的阻值R负载的选型而变化)，可以改变辅助负载单元200上的电压V辅的值，当辅助负载单元200上的电压V辅的值小于负载电压V负载时(即辅助负载单元200的电阻R辅小于负载的阻值R负载时)，负载切换开关400切换时负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
在其中一个实施例中，如图2所示，上述辅助负载单元200具体可包括多个并联的电阻R1、R2…Rn。在切换过程中，负载切换开关400断开，第一开关单元300开通，将并联的电阻R1、R2…Rn接入电路中，辅助负载单元200上的电压为：V辅＝(R1//R2//..Rn)*I,其中，V辅为辅助负载单元200上的电压，(R1//R2//..Rn)为辅助负载单元200的并联的电阻R1、R2…Rn的阻值，I为上述恒流降压单元100输出的恒定电流。通过改变辅助负载单元200的并联的电阻R1、R2…Rn的阻值(辅助负载单元200的并联的电阻R1、R2…Rn的阻值可以根据负载的阻值R负载的选型而变化)，可以改变辅助负载单元200上的电压V辅的值，当辅助负载单元200上的电压V辅的值小于负载电压V负载时(即辅助负载单元200的并联的电阻R1、R2…Rn的阻值(R1//R2//..Rn)小于负载的阻值R负载时)，负载切换开关400切换时负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
在其中一个实施例中，上述辅助负载单元200具体还可以为可调电阻。通过改变辅助负载单元200的可调电阻的阻值(辅助负载单元200的可调电阻的阻值可以根据负载的阻值R负载的选型而变化)，可以改变辅助负载单元200上的电压V辅的值，当辅助负载单元200上的电压V辅的值小于负载电压V负载时(即辅助负载单元200的可调电阻的阻值小于负载的阻值R负载时)，负载切换开关400切换时负载就不会有过冲电压，从而保护负载不受损坏。
在其中一个实施例中，上述负载500具体可包括至少一个发光LED。上述负载电压为：V负载＝Vf*N，其中，V负载代表负载电压，N代表发光LED的颗数，Vf代表单颗LED的压降。当然，上述负载500具体还可以为感性负载等多种负载类型，本实用新型提供的负载切换保护电路可以实现不同类型的负载的切换。
在其中一个实施例中，请继续参考图2，上述第一开关单元300具体可包括第一开关管Q1，该第一开关管Q1的输入端连接上述辅助负载单元200，输出端连接恒流降压单元100的输入端，受控端连接负载切换开关400。上述负载切换保护电路具体还可包括第一电阻R1A和第二电阻R2A，其中，第一电阻R1A连接在第一开关管Q1的受控端和电源正输入端+之间，第二电阻R2A连接在第一开关管Q1的受控端和恒流降压单元100的输入端之间。上述第一电阻R1A和第二电阻R2A的分压用于给第一开关管Q1提供开启电压。当负载切换开关400断开时，第一开关管Q1开通,将辅助负载单元200接入电路中；负载切换开关400闭合后，第一开关管Q1驱动电压被拉低而关断，从而顺利切换到另一负载。
在其中一个实施例中，请继续参考图2，上述负载切换保护电路具体还可包括稳压二极管ZD1，该稳压二极管ZD1连接在第一开关管Q1的受控端和输出端之间，用于稳定第一开关管Q1的受控端和输出端之间的电压。
在其中一个实施例中，请继续参考图2，上述负载切换保护电路具体还可包括与负载500的路数对应的第一二极管如图中的D1……Dn，每个第一二极管的阳极连接在第一电阻R1A和第二电阻R2A之间，每个第一二极管的阴极连接到负载切换开关400。上述第一二极管用于防止负载切换开关400切换时高压损坏第一开关管Q1。
在其中一个实施例中，请继续参考图2，上述恒流降压单元100具体可为直流转直流的buck恒流电路，主要可包括电感L1、第二开关管Q2和第二二极管D1A，其中：电感L1的第一端与负载切换开关400连接，电感L1的第二端经由第二开关管Q2与电源负输入端-连接，电感L1的第二端还经由第二二极管D1A连接到电源正输入端+。当负载切换开关400断开(第一开关管Q1开通)的过程中，恒流降压单元100中会有两种工作情况：
1.当恒流降压单元100的第二开关管Q2开通，此时电流从电源正输入端+经由辅助负载单元200、第一开关单元300、恒流降压单元100的电感L1和第二开关管Q2流到电源负输入端-(GND)。
2.当恒流降压单元100的第二开关管Q2关断，此时电感L1的电流通过续流二极管D1A回到电源正输入端+。
上述恒流降压单元100的第二开关管Q2的开通和关断，可通过一控制芯片控制，该控制芯片通过采集恒流降压单元100的输出电流，并输出控制信号到第二开关管Q2的控制端，从而控制第二开关管Q2的开通和关断。上述恒流降压单元100通过第二开关管Q2与电感L1、第二二极管D1A及负载切换保护电路中其他元器件的协调工作，输出恒定电流。
在其中一个实施例中，上述第一开关管Q1和/或第二开关管Q2具体可以为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等开关管器件。
在其中一个实施例中，上述负载切换开关具体可为单刀多掷拨动开关，用于至少两路负载500之间的切换。
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 (10)
1.一种负载切换保护电路，其特征在于，包括：恒流降压单元、辅助负载单元、第一开关单元，其中：
所述恒流降压单元的输入端与负载切换开关连接，所述负载切换开关用于至少两路负载之间的切换，且每路所述负载与电源正输入端连接；
所述恒流降压单元的输入端还经由所述第一开关单元、所述辅助负载单元与所述电源正输入端连接；
所述恒流降压单元的输出端与电源负输入端连接；
所述恒流降压单元用于输出恒定电流，所述负载切换开关接入任一路负载时，所述第一开关单元断开，从而将所述辅助负载单元断路；所述负载切换开关将各路负载断开时，所述第一开关单元导通从而将所述辅助负载单元接入所述电源正输入端与所述恒流降压单元之间。
2.根据权利要求1所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述辅助负载单元的阻值小于每路所述负载的阻值。
3.根据权利要求1或2所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述辅助负载单元包括多个并联的电阻。
4.根据权利要求1或2所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述辅助负载单元包括可调电阻。
5.根据权利要求1所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管的输入端连接所述辅助负载单元，输出端连接所述恒流降压单元的输入端，受控端连接所述负载切换开关；所述负载切换保护电路还包括第一电阻和第二电阻，其中，所述第一电阻连接在所述第一开关管的受控端和所述电源正输入端之间，所述第二电阻连接在所述第一开关管的受控端和所述恒流降压单元的输入端之间。
6.根据权利要求5所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述负载切换保护电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管连接在所述第一开关管的受控端和输出端之间。
7.根据权利要求6所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述负载切换保护电路还包括与所述负载的路数对应的第一二极管，每个所述第一二极管的阳极连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，每个所述第一二极管的阴极连接到所述负载切换开关。
8.根据权利要求1所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述恒流降压单元包括电感、第二开关管和第二二极管，其中：所述电感的第一端与所述负载切换开关连接，所述电感的第二端经由所述第二开关管与所述电源负输入端连接，所述电感的第二端还经由所述第二二极管连接到所述电源正输入端。
9.根据权利要求1所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述负载包括至少一个发光LED。
10.根据权利要求1所述的负载切换保护电路，其特征在于，所述负载切换开关为单刀多掷拨动开关。
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| CN114236203A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-25 | 国网北京市电力公司 | 负载控制系统、方法、存储介质以及电子装置 |
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- 2020-03-05 CN CN202020256842.4U patent/CN211606089U/zh active Active
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| CN114236203B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-10-24 | 国网北京市电力公司 | 负载控制系统、方法、存储介质以及电子装置 |
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