CN214100827U - 直流供电过压过流保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种直流供电过压过流保护装置，包括开关元件、开关元件控制电路、过压检测电路以及过流检测电路；所述开关元件的输入端作为保护装置的输入端输入直流电，开关元件的输出端作为保护装置的输出端向负载RL供电，所述开关元件的控制端与开关元件控制电路的控制输出端连接，所述开关元件控制电路的控制输入端与过压检测电路的控制输出端和过流检测电路的控制输出端连接，所述过压检测电路用于检测输入直流电的电压并在过压时输出过压控制信号，所述过流检测电路用于对电流进行检测并在过流时输出过流控制信号，在电路结构相对简单的条件下能够对过压以及过流状态进行准确检测并实时执行过压或者过流保护，从而有效确保负载的稳定性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供电保护装置，尤其涉及一种直流供电过压过流保护装置。
背景技术
在低压直流电供电时，一般采用整流电路将市电进行整流、滤波后向后续负载提供工作直流电，但是，市电自身往往存在波动的现象，从而引起过压以及过流，进而对负载产生冲击，影响负载的使用寿命，而现有的过压过流保护电路存在以下缺陷：电路结构往往复杂才能确保稳定性，而电路结构简单的保护电路其稳定性差，不能进行准确执行过压过流保护。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种直流供电过压过流保护装置，在电路结构相对简单的条件下能够对过压以及过流状态进行准确检测并实时执行过压或者过流保护，从而有效确保负载的稳定性和使用寿命。
本实用新型提供的一种直流供电过压过流保护装置，包括开关元件、开关元件控制电路、过压检测电路以及过流检测电路；
所述开关元件的输入端作为保护装置的输入端输入直流电，开关元件的输出端作为保护装置的输出端向负载RL供电，所述开关元件的控制端与开关元件控制电路的控制输出端连接，所述开关元件控制电路的控制输入端与过压检测电路的控制输出端和过流检测电路的控制输出端连接，所述过压检测电路用于检测输入直流电的电压并在过压时输出过压控制信号，所述过流检测电路用于对电流进行检测并在过流时输出过流控制信号。
进一步，所述开关元件为P型三极管Q2；
P型三极管的发射极作为保护装置的输入端，P型三极管Q2的集电极作为保护装置的输出端向负载RL供电，P型三极管Q2的基极作为开关元件的控制输入端。
进一步，所述开关元件控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；
三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为开关元件控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为开关元件控制电路的控制输入端。
进一步，所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；
稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端。
进一步，所述过流检测电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3、稳压管ZD5、可控精密稳压源U1以及比较器U2；
可控精密稳压源U1的负极通过电阻R9连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极通过电阻R10连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极与稳压管ZD5的负极连接，稳压管ZD5的正极接地，可控精密稳压源U1的正极接地，可控精密稳压源U1的负极与比较器U2的反相端连接；
电阻R7的一端连接于负载RL的负极，电阻R7的另一端接地，比较器U2的同相端通过电阻R8连接于电阻R7与负载RL之间的公共连接点，比较器U2的输出端通过电容C3接地，比较器U2的输出端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端作为过流检测电路的控制输出端。
进一步，还包括供电电路，所述供电电路向比较器U2提供工作电压VCC；
所述供电电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；
电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为供电电路的输出端输出电压VCC。
本实用新型的有益效果：通过本实用新型，在电路结构相对简单的条件下能够对过压以及过流状态进行准确检测并实时执行过压或者过流保护，从而有效确保负载的稳定性和使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明：
本实用新型提供的一种直流供电过压过流保护装置，包括开关元件、开关元件控制电路、过压检测电路以及过流检测电路；
所述开关元件的输入端作为保护装置的输入端输入直流电，开关元件的输出端作为保护装置的输出端向负载RL供电，所述开关元件的控制端与开关元件控制电路的控制输出端连接，所述开关元件控制电路的控制输入端与过压检测电路的控制输出端和过流检测电路的控制输出端连接，所述过压检测电路用于检测输入直流电的电压并在过压时输出过压控制信号，所述过流检测电路用于对电流进行检测并在过流时输出过流控制信号，通过上述结构，在电路结构相对简单的条件下能够对过压以及过流状态进行准确检测并实时执行过压或者过流保护，从而有效确保负载的稳定性和使用寿命。
本实施例中，所述开关元件为P型三极管Q2；
P型三极管的发射极作为保护装置的输入端，P型三极管Q2的集电极作为保护装置的输出端向负载RL供电，P型三极管Q2的基极作为开关元件的控制输入端，通过上述结构，其开关相应速度快。
本实施例中，所述开关元件控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；
三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为开关元件控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为开关元件控制电路的控制输入端；通过上述结构，由三极管Q4的导通与关断控制三极管Q3的关断与导通，进而确保三极管Q2的关断与导通的稳定性。
本实施例中，所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；
稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端；在上述结构下，当输入电压正常时，三极管Q1是截止的，三极管Q4截止，通过电阻R5向三极管Q3提供导通电压，三极管Q3饱和导通，三极管Q2的发射极和基极之间反向偏置并导通，从而向负载RL供电；
当存在过压时，稳压管ZD2导通，从而使得三极管Q1导通，由于电容C2的存在，不会立即使得三极管Q4导通，对电容C2充电，如果此时电压为一个干扰的尖峰电压，不足以使得三极管Q4导通，从而不会立即执行保护而断电，而且后续再无尖峰电压使得ZD2导通，那么就不会使得三极管Q2截止，从而保证了供电的稳定持续性，如果过压导致三极管Q1持续导通，那么电容C2的电压持续上升，从而使得三极管Q4导通，三极管Q3截止，进而使得三极管Q2截止，停止向负载供电，当稳压管ZD2恢复截止后，电容C2仍然通过电阻R4以及三极管Q4的基极、发射极之间的回路放电，三极管Q4从而保持一定时间的导通，从而起到延时保护的作用，当稳压管ZD2恢复截止且电容C2的电压不足以维持三极管Q4导通时，三极管Q2恢复导通进而供电，因此，基于上述结构，能够防止整个电路锁定而无法自动恢复。
本实施例中，所述过流检测电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3、稳压管ZD5、可控精密稳压源U1以及比较器U2；
可控精密稳压源U1的负极通过电阻R9连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极通过电阻R10连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极与稳压管ZD5的负极连接，稳压管ZD5的正极接地，可控精密稳压源U1的正极接地，可控精密稳压源U1的负极与比较器U2的反相端连接；
电阻R7的一端连接于负载RL的负极，电阻R7的另一端接地，比较器U2的同相端通过电阻R8连接于电阻R7与负载RL之间的公共连接点，比较器U2的输出端通过电容C3接地，比较器U2的输出端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端作为过流检测电路的控制输出端。其中，电阻R9、电阻R10、可控精密稳压源U1以及稳压管ZD5形成个以基准电压源，电阻R7为电流检测电路，并通过电阻R8将电流信号转换成电压信号输入到比较器U2中，当电流正常时，比较器U2输出低电平，当存在过流时，则比较器U2输出高电平，从而控制三极管Q4导通，进而关断三极管Q2实现过流保护，当三极管Q2关断后，比较器U2输出低电平，由于电容C3的作用，将会使得三极管Q4的导通时间维持，直至电容C3的电压降低到不能使得三极管Q4饱和导通，从而形成过流延时保护，并且此时，三极管Q2恢复导通，基于上述结构，除了能够实现过流检测，并且能够防止过流保护锁定而无法自动恢复供电。
本实施例中，还包括供电电路，所述供电电路向比较器U2提供工作电压VCC；
所述供电电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；
电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为供电电路的输出端输出电压VCC，通过上述结构，能够确保比较器U2得到稳定的工作电压。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种直流供电过压过流保护装置，其特征在于：包括开关元件、开关元件控制电路、过压检测电路以及过流检测电路；
所述开关元件的输入端作为保护装置的输入端输入直流电，开关元件的输出端作为保护装置的输出端向负载RL供电，所述开关元件的控制端与开关元件控制电路的控制输出端连接，所述开关元件控制电路的控制输入端与过压检测电路的控制输出端和过流检测电路的控制输出端连接，所述过压检测电路用于检测输入直流电的电压并在过压时输出过压控制信号，所述过流检测电路用于对电流进行检测并在过流时输出过流控制信号。
2.根据权利要求1所述直流供电过压过流保护装置，其特征在于：所述开关元件为P型三极管Q2；
P型三极管的发射极作为保护装置的输入端，P型三极管Q2的集电极作为保护装置的输出端向负载RL供电，P型三极管Q2的基极作为开关元件的控制输入端。
3.根据权利要求2所述直流供电过压过流保护装置，其特征在于：所述开关元件控制电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q4、三极管Q3以及稳压管ZD4；
三极管Q3的集电极通过电阻R6与三极管Q2的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为开关元件控制电路的控制输出端连接于三极管Q2的基极，三极管Q3的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R6连接于三极管Q2的发射极，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极作为开关元件控制电路的控制输入端。
4.根据权利要求2所述直流供电过压过流保护装置，其特征在于：所述过压检测电路包括稳压管ZD2、稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1以及电容C2；
稳压管ZD2的负极连接于三极管Q2的发射极，稳压管ZD2的正极通过电阻R2接地，稳压管ZD2的正极通过电阻R3连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电容C2接地，三极管Q1的集电极连接于三极管Q2的发射极，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为过压检测电路的控制输出端。
5.根据权利要求2所述直流供电过压过流保护装置，其特征在于：所述过流检测电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3、稳压管ZD5、可控精密稳压源U1以及比较器U2；
可控精密稳压源U1的负极通过电阻R9连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极通过电阻R10连接于三极管Q2的发射极，可控精密稳压源U1的参考极与稳压管ZD5的负极连接，稳压管ZD5的正极接地，可控精密稳压源U1的正极接地，可控精密稳压源U1的负极与比较器U2的反相端连接；
电阻R7的一端连接于负载RL的负极，电阻R7的另一端接地，比较器U2的同相端通过电阻R8连接于电阻R7与负载RL之间的公共连接点，比较器U2的输出端通过电容C3接地，比较器U2的输出端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端作为过流检测电路的控制输出端。
6.根据权利要求5所述直流供电过压过流保护装置，其特征在于：还包括供电电路，所述供电电路向比较器U2提供工作电压VCC；
所述供电电路包括电阻R1、稳压管ZD1和电容C1；
电阻R1的一端连接于三极管Q2的发射极，电阻R1的另一端与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，稳压管ZD1的负极通过电容C1接地，稳压管ZD1的负极和电容C1之间的公共连接点作为供电电路的输出端输出电压VCC。
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| CN202023275489.3U CN214100827U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 直流供电过压过流保护装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113972628A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 上海格立特电力电子有限公司 | 过流检测保护电路及电子设备 |
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2020
- 2020-12-28 CN CN202023275489.3U patent/CN214100827U/zh active Active
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