CN213694252U - 过压保护电路、电源及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过压保护电路、电源及电子设备，属于电路领域。过压保护电路包括主控模块、检测模块、处理模块和光电耦合器，器主控模块用于分别连接外部电源和负载，光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，检测模块分别连接负载和发光二极管，检测模块用于检测负载的工作状态，并用于在负载的工作状态为过压状态时导通发光二极管，处理模块分别连接主控模块和光敏三极管，光敏三极管用于在发光二极管被导通时导通，处理模块用于在光敏三极管被导通时断开主控模块与外部电源之间的连接。这种过压保护电路能够实现照明电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

Description

过压保护电路、电源及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种过压保护电路、电源及电子设备。

背景技术

目前，照明电源无法直接实现对负载的过压保护，而增加的过压保护电路往往电路复杂，因此，如何提供一种电路结构简单的过压保护电路，使照明电源能够对负载进行过压保护，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种过压保护电路，能够实现照明电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

本实用新型还提出一种具有上述过压保护电路的电源。

本实用新型还提出一种具有上述电源的电子设备。

根据实用新型的第一方面实施例的过压保护电路，包括：

主控模块，所述主控模块用于分别连接外部电源和负载；

光电耦合器，所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管；

检测模块，所述检测模块分别连接所述负载和所述发光二极管，所述检测模块用于检测所述负载的工作状态，并用于在所述负载的工作状态为过压状态时导通所述发光二极管；

处理模块，所述处理模块分别连接所述主控模块和所述光敏三极管，所述光敏三极管用于在所述发光二极管被导通时导通，所述处理模块用于在所述光敏三极管被导通时断开所述主控模块与所述外部电源之间的连接。

根据本实用新型实施例的过压保护电路，至少具有如下有益效果：这种过压保护电路通过检测模块检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管导通，进而使光敏三极管导通，处理模块在光敏三极管导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

根据本实用新型的一些实施例，所述检测模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述负载的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述负载的第二端；

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述负载的第二端；

稳压管，所述稳压管的正极连接所述发光二极管的阳极，所述稳压管的负极分别连接所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述处理模块包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述发光二极管的阳极，所述第三电阻的第二端连接所述发光二极管的阴极；

第四电阻，所述第四电阻的第一端分别连接所述主控模块和所述光敏三极管的集电极，所述第四电阻的第二端分别连接光敏三极管的发射极和接地；

第五电阻，所述第五电阻的第一端分别连接所述主控模块、所述第四电阻的第一端和所述光敏三极管的集电极，所述第五电阻的第二端连接外部信号的输入端。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控模块包括：

主控芯片，所述主控芯片的第一引脚连接所述负载，所述主控芯片的第二引脚连接所述外部电源，所述主控芯片的第三引脚连接所述处理模块，所述主控芯片用于所述负载出现过压时断开所述外部电源。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控模块还包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极分别连接所述外部电源与所述主控芯片的第二引脚，所述第一二极管的负极连接所述负载；

电感，所述电感的第一端分别连接所述第一二极管的阴极和所述负载的一端，所述电感的第二端分别连接所述负载的另一端和所述发光二极管的阴极；

第二二极管，所述第二二极管的阴极分别连接所述第一二极管的阴极和所述负载的一端，所述第二二极管的阳极分别连接所述电感的第一端和所述主控模块的第一引脚。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控芯片的型号为BP2306。

根据本实用新型的一些实施例，所述光电耦合器的型号为EL817。

根据本实用新型的一些实施例，所述稳压管的型号为1N4756。

根据本实用新型的第二方面实施例的电源，包括根据第一方面实施例所述的过压保护电路。

根据本实用新型实施例的电源，至少具有如下有益效果：这种电源通过采用上述过压保护电路，通过检测模块检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管导通，进而使光敏三极管导通，处理模块在光敏三极管导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

根据本实用新型的第三方面实施例的电子设备，包括根据第二方面实施例所述的电源。

根据本实用新型实施例的电子设备，至少具有如下有益效果：这种电子设备通过采用上述电源，通过检测模块检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管导通，进而使光敏三极管导通，处理模块在光敏三极管导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的过压保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的过压保护电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的过压保护电路的电路结构示意图。

附图标记：110、主控模块；120、检测模块；130、处理模块；140、光电耦合器；210、主控芯片；220、发光二极管；230、光敏三极管；240、输入回路。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

第一方面，参照图1和图2，本实用新型实施例中的过压保护电路包括主控模块110、检测模块120、处理模块130和光电耦合器140，主控模块110用于分别连接外部电源和负载，光电耦合器140包括发光二极管220和光敏三极管230，检测模块120分别连接负载和发光二极管220，检测模块120用于检测负载的工作状态，并用于负载的工作状态为过压状态时导通发光二极管220，处理模块130分别连接主控模块110和光敏三极管230，光敏三极管230用于在发光二极管220被导通时导通，处理模块130用于在光敏三极管230被导通时断开主控模块110与外部电源之间的连接。

当外部电源对负载供电，负载正常工作时，检测模块120检测到负载两端的电压正常，光电耦合器140上的发光二极管220上也没有电流通过，发光二极管220不发光，此时，光敏三极管230会处于截止状态，主控模块110根据外部信号对负载进行调光控制，当外部电源对负载供电，而负载上出现过压时，检测模块120会检测到负载上的电压增大，此时，光电耦合器140上的发光二极管220导通，发光二极管220上会检测到电流流过，发光二极管220发光，使得光敏三极管230进行导通，由于光敏三极管230处于导通状态，主控模块110连接外部信号输入端的引脚DIM处于低电平，这时，主控模块110会切断外部电源输出，停止对负载供电，此时负载停止工作，达到了过压保护的效果。需要说明的是，这种过压保护电路多用于照明电源对负载的供电，负载可以是LED灯也可以是其他照明设备，不限于此，在一起其他实施例中，这种过压保护电路也可以用在其他电源的对外供电保护。这种过压保护电路通过检测模块110检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管220导通，进而使光敏三极管230导通，处理模块110在光敏三极管230导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

在一些具体实施例中，所述光电耦合器140的型号为EL817。型号为EL817的光电耦合器可以在电路之间的信号进行传输时，将信号与负载完全隔离，这样能够在检测模块120检测到负载出现过压时，光电耦合器140及时地切断外部电源的输出电压，停止对负载供电，达到过压保护的目的，选用这种型号的光电耦合器也能够有效地减小电路干扰，简化电路设计，降低成本。需要说明的是，在一些其他实施例中，也可以采用其他型号的光电耦合器，不限于此。

参照图2，在一些实施例中，检测模块120包括第一电阻R1、第二电阻R2和稳压管D3，第一电阻R1的第一端连接负载的第一端，第一电阻R1的第二端连接负载的第二端；第二电阻R2的第一端连接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端连接负载的第二端；稳压管D3的正极连接发光二极管220的阳极，稳压管D3的负极分别连接第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端。由于第一电阻R1和第二电阻R2串联之后并联在负载两端，因而，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串联支路上的电压即是负载两端的电压，当外部电源对负载供电，负载正常工作时，第二电阻R2上的分压较小不足以将稳压管D3击穿，因而，光电耦合器140上的发光二极管220上也没有电流通过，发光二极管220不发光，此时，光敏三极管230会处于截止状态，主控模块110根据外部信号对负载进行正常的调光控制，当外部电源对负载供电，而负载上出现过压时，第二电阻R4上的分压会增大，当第二电阻R4上的分压增大到一定程度时，稳压管D3会被击穿，此时，光电耦合器140上的发光二极管220会导通，发光二极管220上检测到电流流过，发光二极管220发光，使得光敏三极管230进行导通，由于光敏三极管230处于导通状态，主控模块110连接外部信号输入端的引脚DIM处于低电平，这时，主控模块会切断外部电源输出，停止对负载供电，此时负载停止工作，达到了过压保护的效果。这样能够方便地实现照明电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

在一些具体实施例中，稳压管D3的型号为1N4756。由于LED灯具的正常工作电压在70V左右，当负载正常工作时，第二电阻R4上的分压会较小，而当负载过压时，第二电阻R4上的分压增大，需要将稳压管D3击穿，以对负载进行保护，基于这一原因，选择稳压电压符合要求的稳压管，即稳压管D3的型号为1N4756，能够在负载出现过压时及时地击穿稳压管D3，使光电耦合器140的发光二极管220检测到电流，光敏三极管230导通以实现对外部电源的关断。在一些其他实施例中，也可以选择其他型号的稳压管，不限于此。

参照图2，在一些实施例中，处理模块130包括第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，第三电阻R3的第一端连接发光二极管220的阳极，第三电阻R3的第二端连接发光二极管220的阴极；第四电阻R4的第一端分别连接主控模块110和光敏三极管230的集电极，第四电阻R4的第二端分别连接光敏三极管230的发射极和接地；第五电阻R5的第一端分别连接主控模块110、第四电阻R4的第一端和光敏三极管230的集电极，第五电阻R5的第二端连接外部信号的输入端。当外部电源对负载供电，负载正常工作时，检测模块120检测到负载两端的电压正常，光电耦合器140上的发光二极管220上也没有电流通过，发光二极管220不发光，此时，光敏三极管230会处于截止状态，外部信号经第五电阻R5输入到主控模块110，主控模块110根据外部信号对负载进行调光控制，当外部电源对负载供电，而负载上出现过压时，检测模块120会检测到负载上的电压增大，此时，光电耦合器140上的发光二极管220会检测到电流流过，发光二极管发光，使得光敏三极管230进行导通，由于光敏三极管230处于导通状态，主控模块110连接第五电阻R5的引脚DIM处于低电平，这时，主控模块会切断外部电源输出，停止对负载供电，此时负载停止工作，达到了过压保护的效果。

参照图2，在一些实施例中，主控模块110包括主控芯片210，主控芯片210的第一引脚DRAIN连接负载，主控芯片210的第二引脚HV连接外部电源，主控芯片210的第三引脚DIM连接处理模块130，主控芯片210用于负载出现过压时断开外部电源。通过主控芯片210的第一引脚DRAIN连接负载，主控芯片210的第二引脚HV连接外部电源，用于负载过压时将外部电源断开，主控芯片210的第三引脚DIM连接处理模块130，即主控芯片210的第三引脚DIM分别连接第五电阻R5的第一端、光敏三极管230的集电极以及第四电阻的第一端，其中主控芯片210的第三引脚DIM为调光引脚，当负载过压时，外部的调光控制信号会经第五电阻R5输入到主控芯片210的第三引脚DIM(即调光引脚)，使得主控芯片210的第三引脚DIM处于低电平，从而主控芯片210会输出控制信号切断外部电源的输出，实现对负载的过压保护，操作简单。

在一些具体实施例中，主控芯片210的型号为BP2306。型号为BP2306的主控芯片具有非隔离以及带高功率因数补偿的特点，这种型号的芯片适合作为照明电源的一部分，用于控制照明电源对负载进行供电。需要说明的是，在一些其他实施例中，也可以采用其他型号的芯片作为主控芯片，不限于此。

,参照图2，在一些实施例中，主控模块110还包括第一二极管D1、电感L1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极分别连接外部电源与主控芯片210的第二引脚HV，第一二极管D1的负极连接负载；电感L1的第一端分别连接第一二极管D1的阴极和负载的一端，电感L1的第二端分别连接负载的另一端和发光二极管220的阴极；第二二极管D2的阴极分别连接第一二极管D1的阴极和负载的一端，第二二极管D2的阳极分别连接电感L1的第一端和主控模块110的第一引脚DRAIN。这样外部电源输出的电压经过第一二极管D1的阳极流入负载，对负载实现供电，电路结构简单，节约成本。

下面参考图1至图3以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的过压保护电路。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。

参照图1和图2，在一些具体实施例中，交流市电由输入回路240的端子X1、X2输入，输入回路240包括保险丝F1，压敏电阻RV1，电容CX1、共轭电感T1、电容CX2、整流桥VC1和电容C1。压敏电阻RV1用于抑制输入浪涌电压，电容CX1、共轭电感T1和电容CX2用于滤除市电内杂波作常规EMI抑制，整流桥VC1、电容C1用于将交流市电整流滤波为高压直流。过压保护电路包括主控模块110，主控模块包括主控芯片210、光电耦合器140，光电耦合器140包括发光二极管220和光敏三极管230，检测模块120和处理模块130，检测模块120包括第一电阻R1、第二电阻R2和稳压管D3，第一电阻R1的第一端连接负载的第一端，第一电阻R1的第二端连接负载的第二端；第二电阻R2的第一端连接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端连接负载的第二端；稳压管D3的正极连接发光二极管220的阳极，稳压管D3的负极分别连接第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端。处理模块130包括第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，第三电阻R3的第一端连接发光二极管220的阳极，第三电阻R3的第二端连接发光二极管220的阴极；第四电阻R4的第一端分别连接主控芯片210的第三引脚DIM和光敏三极管230的集电极，第四电阻R4的第二端分别连接光敏三极管230的发射极和接地；第五电阻R5的第一端分别连接主控芯片210的第三引脚DIM、第四电阻R4的第一端和光敏三极管230的集电极，第五电阻R5的第二端连接外部信号的输入端。主控模块110还包括第一二极管D1、电感L1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极分别连接外部电源与主控芯片210的第二引脚HV，第一二极管D1的负极连接负载；电感L1的第一端分别连接第一二极管D1的阴极和负载的一端，电感L1的第二端分别连接负载的另一端和发光二极管220的阴极；第二二极管D2的阴极分别连接第一二极管D1的阴极和负载的一端，第二二极管D2的阳极分别连接电感L1的第一端和主控芯片210的第一引脚DRAIN。

当外部电源对负载供电，负载正常工作时，第二电阻R2上的分压较小不足以将稳压管D3击穿，因而，光电耦合器140上的发光二极管220上也没有电流通过，发光二极管220不发光，此时，光敏三极管230会处于截止状态，主控模块110根据外部信号对负载进行调光控制，当外部电源对负载供电，而负载上出现过压时，第二电阻R4上的分压会增大，当第二电阻R4上的分压增大到一定程度时，稳压管D3会被击穿，此时，光电耦合器140上的发光二极管220会检测到电流流过，发光二极管发光，使得光敏三极管230进行导通，由于光敏三极管230处于导通状态，主控芯片210的第三引脚DIM处于低电平，这时，主控芯片210会切断外部电源输出，停止对负载供电，此时负载停止工作，达到了过压保护的效果。这样能够方便地实现照明电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

参照图3，在另一具体实施例中，过压保护电路还包括辅助电阻R8，辅助电阻R8第一端连接主控芯片210的第四引脚Vcc，辅助电阻R8的第二端连接光敏三极管的集电极，光敏三极管的发射极分别连接第五电阻R5的第一端、主控芯片210的第三引脚DIM和第四电阻R4的第一端。当外部电源对负载供电，负载正常工作时，第二电阻R2上的分压较小不足以将稳压管D3击穿，因而，光电耦合器140上的发光二极管220上也没有电流通过，发光二极管220不发光，此时，光敏三极管230会处于截止状态，主控模块110根据外部信号对负载进行调光控制，当外部电源对负载供电，而负载上出现过压时，第二电阻R4上的分压会增大，当第二电阻R4上的分压增大到一定程度时，稳压管D3会被击穿，此时，光电耦合器140上的发光二极管220会检测到电流流过，发光二极管发光，使得光敏三极管230进行导通，由于光敏三极管230处于导通状态，主控芯片210的第三引脚DIM处于高电平，这时，主控芯片210会切断外部电源输出，停止对负载供电，此时负载停止工作，达到了过压保护的效果。这样能够方便地实现照明电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

需要说明的是，也可以在该过压保护电路中额外设置一个辅助电源，辅助电阻R8的第一端连接辅助电源正极，则不必与主控芯片210的第四引脚Vcc连接，也可以实现对负载的过压保护。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电源，包括第一方面所示的过压保护电路。

这种电源采用上述实施例的过压保护电路能够通过检测模块检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管导通，进而使光敏三极管导通，处理模块在光敏三极管导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括第二方面所示的电源。

这种电子设备通过采用上述电源，通过检测模块检测负载是否出现过压，在负载的工作状态为过压状态时发光二极管导通，进而使光敏三极管导通，处理模块在光敏三极管导通时对外部电源进行切断，使外部电源停止输出电压，负载停止工作，实现对负载的过压保护，这样能够方便地实现电源对负载的过压保护，并且电路结构简单，成本较低。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.过压保护电路，其特征在于，包括：

主控模块，所述主控模块用于分别连接外部电源和负载；

光电耦合器，所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管；

检测模块，所述检测模块分别连接所述负载和所述发光二极管，所述检测模块用于检测所述负载的工作状态，并用于在所述负载的工作状态为过压状态时导通所述发光二极管；

处理模块，所述处理模块分别连接所述主控模块和所述光敏三极管，所述光敏三极管用于在所述发光二极管被导通时导通，所述处理模块用于在所述光敏三极管被导通时断开所述主控模块与所述外部电源之间的连接。

2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述检测模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述负载的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述负载的第二端；

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述负载的第二端；

稳压管，所述稳压管的正极连接所述发光二极管的阳极，所述稳压管的负极分别连接所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端。

3.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述处理模块包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述发光二极管的阳极，所述第三电阻的第二端连接所述发光二极管的阴极；

第四电阻，所述第四电阻的第一端分别连接所述主控模块和所述光敏三极管的集电极，所述第四电阻的第二端分别连接光敏三极管的发射极和接地；

第五电阻，所述第五电阻的第一端分别连接所述主控模块、所述第四电阻的第一端和所述光敏三极管的集电极，所述第五电阻的第二端连接外部信号的输入端。

4.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述主控模块包括：

主控芯片，所述主控芯片的第一引脚连接所述负载，所述主控芯片的第二引脚连接所述外部电源，所述主控芯片的第三引脚连接所述处理模块，所述主控芯片用于所述负载出现过压时断开所述外部电源。

5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述主控模块还包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极分别连接所述外部电源与所述主控芯片的第二引脚，所述第一二极管的负极连接所述负载；

电感，所述电感的第一端分别连接所述第一二极管的阴极和所述负载的一端，所述电感的第二端分别连接所述负载的另一端和所述发光二极管的阴极；

第二二极管，所述第二二极管的阴极分别连接所述第一二极管的阴极和所述负载的一端，所述第二二极管的阳极分别连接所述电感的第一端和所述主控模块的第一引脚。

6.根据权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于，所述主控芯片的型号为BP2306。

7.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述光电耦合器的型号为EL817。

8.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述稳压管的型号为1N4756。

9.电源，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的过压保护电路。

10.电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电源。

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