CN212258409U - 一种过载保护电路和用电系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及保护电路的技术领域，公开了一种过载保护电路和用电系统，包括第一线路和第二线路；过载保护电路在第一线路和第二线路之间切换工作；其中，第一线路和第二线路共用供电电路和模块电路，供电电路为过载保护电路供电；模块电路包括电容组件；第一线路还包括限流电路，一端与供电电路连接；第二线路还包括开关电路和控制电路，开关电路连接于限流电路的两端；控制电路与开关电路连接，在通电的瞬间先控制开关电路断开，第一线路接通，第二线路断开，经过预设时间后接通开关电路，第一线路断开，第二线路接通。使得用电系统平稳正常，从而防止在上电瞬间电容组件长时间充电，拉低电源的电压使得用电系统死机。

Description

一种过载保护电路和用电系统

技术领域

本申请涉及保护电路的技术领域，具体涉及一种过载保护电路和用电系统。

背景技术

在供电应用产品中，由于用电系统搭载有大电容，在上电的瞬间，会有一个极大的瞬间大电流对电容进行充电，电容越大，这个瞬间电流也就越大，持续时间也就越长，电容充电持续时间长了，就会拉低电源的电压，造成过载，系统供电电压拉低后造成系统死机。

因此，用电系统在工作时会不稳定。

实用新型内容

鉴于上述的不足之处，本申请的目的在于提供一种过载保护电路和用电系统，保证用电系统稳定工作。

为了实现上述目的，本申请提供的技术方案为：一种过载保护电路，包括：

第一线路；

第二线路；

所述过载保护电路在所述第一线路和所述第二线路之间切换工作；

其中，所述第一线路和所述第二线路共用供电电路和模块电路，所述供电电路为所述过载保护电路供电；所述模块电路包括电容组件；

所述第一线路还包括限流电路，一端与所述供电电路连接，用于限制所述供电电路输出到所述过载保护电路中的电流大小；

所述第二线路还包括：

开关电路，连接于所述限流电路的两端，用于断开所述第一线路；

控制电路，与所述开关电路连接，控制所述开关电路的接通或断开，在通电的瞬间先控制所述开关电路断开，第一线路接通，第二线路断开，经过预设时间后接通所述开关电路，第一线路断开，第二线路接通。

进一步地，所述供电电路包括：

电池，提供电源；

双向稳压管，两端分别与所述电池的正负极连接，并且其中一端接地；

第一电容，连接于所述双向稳压管的两端；

第二电容，连接于所述第一电容的两端，并且其中一端接地。

进一步地，所述限流电路包括第一电阻，所述第一电阻为功率电阻，限制通过电流的大小。

进一步地，所述电容组件包括第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容，所述第三电容一端与所述限流电路和开关电路连接，一端接地；所述第四电容连接于所述第三电容的两端；所述第五电容连接于所述第四电容的两端，并且一端接地；所述第六电容一端连接于所述第五电容，一端接地；所述第七电容连接于所述第六电容的两端；所述第八电容连接于所述第七电容的两端；所述第九电容连接于所述第八电容的两端。

进一步地，所述开关电路包括：

控制开关，包括源极、漏极和栅极，所述控制开关的源极连接于所述限流电路与所述供电电路之间，漏极连接于所述限流电路与所述模块电路之间；

第二电阻，连接于所述控制开关的源极和栅极之间；

三极管，一端连接于所述控制开关的栅极，一段连接于所述控制电路，一端接地；

第十电容，一端连接于所述控制开关的漏极，一端接地。

进一步地，所述控制开关为P型MOS管。

进一步地，所述控制开关为N型MOS管。

进一步地，第一电容、第三电容、第四电容、第六电容和第七电容为铝电解电容，第二电容、第五电容、第八电容、第九电容和第十电容为普通电容。

进一步地，所述电池为锂亚电池。

本申请还提供的技术方案为：一种用电系统，包括负载以及上述的过载保护电路。

有益效果：

本申请在通电的瞬间，先通过所述控制电路控制所述开关电路断开，这时候所述供电电路输出的电流就经过所述限流电路的限制后给所述电容组件先充电，到达预设时间之后，再通过所述控制电路控制所述开关电路接通，所述供电电路通过所述开关电路给所述模块电路正常供电，使得用电系统平稳正常，从而防止在上电瞬间电容组件长时间充电，拉低电源的电压使得用电系统死机。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的一实施例的一种用电系统的示意图；

图2是本申请的一实施例的一种过载保护电路的示意图；

图3是本申请的一实施例的供电电路的示意图；

图4是本申请的一实施例的模块电路的示意图；

图5是本申请的一实施例的限流电路和开关电路的示意图。

其中，100、用电系统；200、过载保护电路；210、供电电路；211、电池；212、双向稳压管；213、第一电容；214、第二电容；220、限流电路；221、第一电阻；230、模块电路；232、第三电容；233、第四电容；234、第五电容；235、第六电容；236、第七电容；237、第八电容；238、第九电容；240、开关电路；241、控制开关；242、第二电阻；243、三极管；244、第十电容；250、控制电路；300、负载；S、源极；D、漏极；G、栅极；E、发射极；B、基极；C、集电极。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作进一步说明。

如图1所示，本申请实施例公开了一种保护装置，包括负载300和过载保护电路200。

如图2所示，在一实施例中，所述过载保护电路200包括供电电路210、限流电路220、模块电路230、开关电路240和控制电路250，所述供电电路210为所述过载保护电路200供电；所述限流电路220一端与所述供电电路210连接，用于限制所述供电电路210输出到所述过载保护电路200中的电流大小；所述模块电路230包括电容组件，所述电容组件与所述限流电路220连接；所述开关电路240连接于所述限流电路220的两端，用于短路所述限流电路220；所述控制电路250与所述开关电路240连接，控制所述开关电路240的接通或断开，在通电的瞬间先控制所述开关电路240断开，经过预设时间后接通。

本申请在通电的瞬间，先通过所述控制电路250控制所述开关电路240断开，这时候所述供电电路210输出的电流就经过所述限流电路220的限制后给所述电容组件先充电，到达预设时间之后，再通过所述控制电路250控制所述开关电路240接通，所述供电电路210通过所述开关电路240给所述模块电路230正常供电，使得用电系统100平稳正常，防止在上电瞬间会有大电流对电容进行充电，电容组件长时间充电，拉低电源的电压使得用电系统100死机，用电系统100死机后模块电路230会断开，当模块电路230断开后电容组件又会放电，电源电压又会恢复正常，又开始给电容组件再次充电，再次造成用电系统100死机，如此反复，从而防止用电系统100处于一个启动死机反复的状态。

其中，如图3所示，所述供电电路210包括电池211、双向稳压管212、第一电容213和第二电容214；所述电池211提供电源；所述双向稳压管212两端分别与所述电池211的正负极连接，并且其中一端接地；所述第一电容213连接于所述双向稳压管212的两端；所述第二电容214连接于所述第一电容213的两端，并且其中一端接地。用双向稳压管212来使输出的电压更加稳定。具体的，所述电池211为锂亚电池211，但不限制于锂亚电池211，其他电池211也可以。

如图4所示，所述模块电路230包括电容组件，所述电容组件包括第三电容232、第四电容233、第五电容234、第六电容235、第七电容236、第八电容237和第九电容238，所述第三电容232一端与所述限流电路220和开关电路240连接，一端接地；所述第四电容233连接于所述第三电容232的两端；所述第五电容234连接于所述第四电容233的两端，并且一端接地；所述第六电容235一端连接于所述第五电容234，一端接地；所述第七电容236连接于所述第六电容235的两端；所述第八电容237连接于所述第七电容236的两端；所述第九电容238连接于所述第八电容237的两端。滤除电路中的纹波，使电路工作更稳定。具体的，所述模块电路230可以为4G模块电路230。

如图5所示，所述限流电路220包括第一电阻221，所述第一电阻221为功率电阻，限制通过电流的大小，防止通过的电流过大，对后续电流流过的电路产生影响。

所述开关电路240包括控制开关241、第二电阻242、三极管243、第十电容244；所述控制开关241包括源极S、漏极D和栅极G，所述三极管243包括发射极E、基极B和集电极C；所述控制开关241的源极S连接于所述限流电路220与所述供电电路210之间，漏极D连接于所述限流电路220与所述模块电路230之间；所述第二电阻242连接于所述控制开关241的源极S和栅极G之间；所述三极管243的集电极C连接于所述控制开关241的栅极G，基极B连接于所述控制电路250，发射极E接地；所述第十电容244一端连接于所述控制开关241的漏极D，一端接地。具体的，所述控制开关241为P型MOS管；增加电路的导电性。

所述控制电路250为MCU控制单元，MCU控制单元的一个引脚与开关电路240的三极管243的基极B连接。

图3中的接线V与图4中的接线V连接，图4中的接线A与图5中的接线A连接。

具体的，第一电容213、第三电容232、第四电容233、第六电容235和第七电容236为铝电解电容，增大电量容量，为电源滤波。

第二电容214、第五电容234、第八电容237、第九电容238和第十电容244为普通电容，体积小，节省空间。

工作原理：在上电的瞬间，供电电路210输出的电流先通过限流电路220的功率电阻给电容组件中的第三电容232、第四电容233、第六电容235和第七电容236充电，经过延时等待充满电量之后，MCU控制单元输出高电平到三极管243的基极B，三极管243导通，拉低MOS管的栅极处的电平，MOS管导通，电流从供电电路210流出后经过MOS管流到4G模块电路230给4G模块电路230供电，这时相当于限流电路220短路，断开了功率电阻，给4G模块电路230供电，由于在给4G模块电路230供电之前已经将电容组件中需要充电的电容充满了电，因此现在电压就可以平缓地流到4G模块电路230，不会造成电源跌落现象，从而保证整个用电系统100电压平稳正常。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种过载保护电路，其特征在于，包括：

第一线路；

第二线路；

所述过载保护电路在所述第一线路和所述第二线路之间切换工作；

其中，所述第一线路和所述第二线路共用供电电路和模块电路，所述供电电路为所述过载保护电路供电；所述模块电路包括电容组件；

所述第一线路还包括限流电路，一端与所述供电电路连接，用于限制所述供电电路输出到所述过载保护电路中的电流大小；

所述第二线路还包括开关电路和控制电路，所述开关电路连接于所述限流电路的两端，用于断开所述第一线路；所述控制电路与所述开关电路连接，控制所述开关电路的接通或断开，在通电的瞬间先控制所述开关电路断开，第一线路接通，第二线路断开，经过预设时间后接通所述开关电路，第一线路断开，第二线路接通。

2.根据权利要求1所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述供电电路包括：

电池，提供电源；

双向稳压管，两端分别与所述电池的正负极连接，并且其中一端接地；

第一电容，连接于所述双向稳压管的两端；

第二电容，连接于所述第一电容的两端，并且其中一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述限流电路包括第一电阻，所述第一电阻为功率电阻，限制通过电流的大小。

4.根据权利要求1所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述电容组件包括第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容，所述第三电容一端与所述限流电路和开关电路连接，一端接地；所述第四电容连接于所述第三电容的两端；所述第五电容连接于所述第四电容的两端，并且一端接地；所述第六电容一端连接于所述第五电容，一端接地；所述第七电容连接于所述第六电容的两端；所述第八电容连接于所述第七电容的两端；所述第九电容连接于所述第八电容的两端。

5.根据权利要求1所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述开关电路包括：

控制开关，包括源极、漏极和栅极，所述控制开关的源极连接于所述限流电路与所述供电电路之间，漏极连接于所述限流电路与所述模块电路之间；

第二电阻，连接于所述控制开关的源极和栅极之间；

三极管，一端连接于所述控制开关的栅极，一段连接于所述控制电路，一端接地；

第十电容，一端连接于所述控制开关的漏极，一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述控制开关为P型MOS管。

7.根据权利要求5所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述控制开关为N型MOS管。

8.根据权利要求2所述的一种过载保护电路，其特征在于，所述电池为锂亚电池。

9.根据权利要求2、4、5任意一项所述的一种过载保护电路，其特征在于，第一电容、第三电容、第四电容、第六电容和第七电容为铝电解电容；第二电容、第五电容、第八电容、第九电容和第十电容为普通电容。

10.一种用电系统，其特征在于，包括负载以及权利要求1-8任意一项所述的过载保护电路。

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