CN214314522U - 一种供电保护线路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供电保护线路，包括供电电路、电压转换电路、温度检测电路、电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第一MCU以及第二MCU；所述供电电路通过所述电压转换电路与所述第一MCU、第二MCU以及第一开关电路连接并用于给第一MCU和第二MCU供电，所述供电电路通过所述第三开关电路给负载供电，所述供电电路还与所述温度检测电路和电压检测电路连接并用于给温度检测电路供电。采用本实用新型，能够保护元器件，避免元器件被击穿烧坏。

Description

一种供电保护线路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种供电保护线路。

背景技术

目前稳定电压的的方法有很多，方法一：使用稳压二极管。适配器额接口CN1给电路板供5V电，如果客户适配器用错的时候，用成比5V更高的电压时，可以通过稳压二极管的特性，在PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变。从而起到稳压的作用，在稳压二极管正常的情况下，让电压最高不会高于5.1V。在负载需要的电流大的情况下，稳压二极管会发烫，长时间工作还会烧掉稳压二极管，使电路的电压不再稳定在5.1V，回归原本电压，烧掉后端器件。在反向击穿稳压二极管的PN结的时候，会有一个低阻区。而P＝IIR，而稳压二极管的功率全装换为热量的，所以当I(电流)大的时候，热量也会以平方数的形式增大，容易烧坏稳压二极管。方法二：固定的三端稳压器，固定三端稳压器属于固定三端稳压电路，因此它的原理等同于串联型稳压电路。虽然可以给负载提供较大的电流，但是，固定三端稳压器是需要一定压差，才能正常工作的，如果压差不够，固定的三端稳压器是不会工作的，这样就会导致一个问题，当客户用正确的适配器的时候，因为压差不够，固定三端稳压器不工作，导致整块板子处于断电作态，所以不可行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种供电保护线路，能够保护元器件，避免元器件被击穿烧坏。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种供电保护线路，包括供电电路、电压转换电路、温度检测电路、电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第一MCU以及第二MCU；所述供电电路通过所述电压转换电路与所述第一MCU、第二MCU以及第一开关电路连接并用于给第一MCU和第二MCU供电，所述供电电路通过所述第三开关电路给负载供电，所述供电电路还与所述温度检测电路和电压检测电路连接并用于给温度检测电路供电；所述温度检测电路用于检测负载温度并将所述负载温度传输至第一MCU，所述电压检测电路用于检测供电电路电压并将所述供电电路电压传输至第一MCU；所述第二MCU和第一MCU连接，所述第二MCU还与所述第一开关电路连接并用于控制第一开关电路的开关，所述第一开关电路与所述第二开关电路连接并用于控制第二开关电路的开关，所述第二开关电路与所述第三开关电路连接并用于控制第三开关电路的开关。

优选地，所述第一开关电路包括第一电阻、第一电容以及第一三极管，所述第一三极管为PNP型三极管；所述第一三极管的基极与所述第二MCU连接；所述第一三极管的发射极与所述电压转换电路连接，所述第一三极管的发射极还依次通过所述第一电阻、第一电容接地；所述第一三极管的集电极与所述第二开关电路连接。

优选地，所述第二开关电路包括第二电阻和第二三极管，所述第二三极管为NPN型三极管；所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接；所述第二三极管的发射极接地；所述第二三极管的集电极通过所述第二电阻与所述第三开关电路连接。

优选地，所述第三开关电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容以及第三三极管，所述第三三极管为PNP三极管；所述第三三极管的基极与所述第二电阻连接；所述第三三极管的发射极与所述供电电路连接；所述第三三极管的发射极和基极通过所述第三电阻连接；所述第三三极管的集电极通过所述第四电阻与负载连接，所述第三三极管的集电极还通过所述第二电容接地，所述第三三极管的集电极还依次通过所述第四电阻、第三电容接地。

优选地，所述电压检测电路包括第五电阻、第六电阻以及第四电容；所述第五电阻的一端与所述供电电路连接，另一端与所述第一MCU连接，另一端还通过所述第六电阻接地；所述第四电容与所述第六电阻并联。

优选地，所述温度检测电路包括测温电阻、第七电阻、第八电阻以及第五电容；所述测温电阻的一端与所述供电电路连接，另一端通过所述第七电阻接地，另一端还通过第八电阻与所述第一MCU连接，另一端还依次通过第八电阻、第五电容接地。

优选地，所述电压转换电路包括电压转换芯片、第六电容以及第七电容；所述电压转换芯片的输入端与所述供电电路连接；所述电压转换芯片的输出端通过所述第六电容接地，所述电压转换芯片的输出端还分别与所述第一MCU、第二MCU以及第一三极管的发射极连接，所述第七电容与所述第六电容并联。

优选地，所述供电电路包括适配器接口电路和电池接口电路；所述适配器接口电路包括适配器插座和第八电容，所述第八电容并联在所述适配器插座的两端；所述电池接口电路包括电池插座和第一二极管，所述电池插座通过所述第一二极管与所适配器插座连接。

优选地，所述测温电阻为热敏电阻。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型包括供电电路、电压转换电路、温度检测电路、电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第一MCU以及第二MCU。本实用新型，通过所述电压检测电路检测供电电路电压并将所述供电电路电压传输至第一MCU，通过温度检测电路检测负载温度并将所述负载温度传输至第一MCU，当所述供电电路电压超过预设电压阈值时，且所述负载温度超过预设温度阈值时，所述第一开关电路根据所述第二MCU的电平信号进行关闭，进一步将第二开关电路关闭，最后将第三开关电路关闭，从而达到将负载与供电电路断开，避免过高的供电电路电压将负载击穿烧坏，达到保护元器件的目的。

附图说明

图1是本实用新型提供的供电保护线路的原理框图；

图2是本实用新型提供的第一开关电路的电路图；

图3是本实用新型提供的第二开关电路和第三开关电路的电路图；

图4是本实用新型提供的电压检测电路的电路图；

图5是本实用新型提供的温度检测电路的电路图；

图6是本实用新型提供的电压转换电路的电路图；

图7是本实用新型提供的供电电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种供电保护线路，包括供电电路1、电压转换电路2、温度检测电路3、电压检测电路4、第一开关电路5、第二开关电路6、第三开关电路7、第一MCU8以及第二MCU9；所述供电电路1通过所述电压转换电路2与所述第一MCU8、第二MCU9以及第一开关电路5连接并用于给第一MCU8和第二MCU9供电，所述供电电路1通过所述第三开关电路7给负载供电，所述供电电路1还与所述温度检测电路3和电压检测电路4连接并用于给温度检测电路3供电；所述温度检测电路3用于检测负载温度并将所述负载温度传输至第一MCU8，所述电压检测电路4用于检测供电电路电压并将所述供电电路电压传输至第一MCU8；所述第二MCU9和第一MCU8连接，所述第二MCU9还与所述第一开关电路5连接并用于控制第一开关电路5的开关，所述第一开关电路5与所述第二开关电路6连接并用于控制第二开关电路6的开关，所述第二开关电路6与所述第三开关电路7连接并用于控制第三开关电路7的开关。

本实用新型，通过所述电压检测电路4检测供电电路电压并将所述供电电路电压传输至第一MCU8，通过温度检测电路4检测负载温度并将所述负载温度传输至第一MCU8，当所述供电电路电压超过预设电压阈值时，且所述负载温度超过预设温度阈值时，所述第一开关电路5根据所述第二MCU9的电平信号进行关闭，进一步将第二开关电路6关闭，最后将第三开关电路7关闭，从而达到将负载与供电电路断开，避免过高的供电电路电压将负载击穿烧坏，达到保护元器件的目的。需要说明的是，本实用新型提供的第一MCU8和第二MCU9采用单片机。单片机集成了运算器、控制器、存储器及输入输出器等诸多部件，实现对信号的处理、数据存储等诸多功能。比如运算器中就包含了大量比较电路，可以对接收的信号指令进行逻辑运算处理。优选地，上述单片机可以采用的型号包括但不限于7612-16sop或AT89C51。

如图2所示，优选地，所述第一开关电路5包括第一电阻R9、第一电容C11以及第一三极管Q4，所述第一三极管Q4为PNP型三极管；所述第一三极管Q4的基极与所述第二MCU9连接；所述第一三极管Q4的发射极与所述电压转换电路2(+3.3V)连接，所述第一三极管Q4的发射极还依次通过所述第一电阻R9、第一电容C11接地；所述第一三极管Q4的集电极与所述第二开关电路6连接。本实用新型，当所述供电电路电压超过预设电压阈值时，且所述负载温度超过预设温度阈值时，所述第二MCU给与所述第一三极管Q4的基极高电平，即所述第一三极管Q4截止。

如图3所示，优选地，所述第二开关电路6包括第二电阻R28和第二三极管Q1，所述第二三极管Q1为NPN型三极管；所述第二三极管Q1的基极与所述第一三极管Q4的集电极连接；所述第二三极管Q1的发射极接地；所述第二三极管Q1的集电极通过所述第二电阻R28与所述第三开关电路7连接。本实用新型，当所述供电电路电压超过预设电压阈值时，且所述负载温度超过预设温度阈值时，所述第二MCU给与所述第一三极管Q4的基极高电平，即所述第一三极管Q4截止，所述第二三极管Q1也截至。

进一步地，所述第三开关电路7包括第三电阻R30、第四电阻R18、第二电容EC3、第三电容C6以及第三三极管Q2，所述第三三极管Q2为PNP三极管；所述第三三极管Q2的基极与所述第二电阻R28连接；所述第三三极管Q2的发射极与所述供电电路1(+5V)连接；所述第三三极管Q2的发射极和基极通过所述第三电阻R30连接；所述第三三极管Q2的集电极通过所述第四电阻R18与负载(4.3V)连接，所述第三三极管Q2的集电极还通过所述第二电容EC3接地，所述第三三极管Q2的集电极还依次通过所述第四电阻R18、第三电容C6接地。本实用新型，当所述供电电路电压超过预设电压阈值时，且所述负载温度超过预设温度阈值时，所述第二MCU给与所述第一三极管Q4的基极高电平，即所述第一三极管Q4截止，所述第二三极管Q1也截至，所述第三三极管也截止，即负载与供电电路断开。

如图4所示，优选地，所述电压检测电路4包括第五电阻R20、第六电阻R21以及第四电容C7；所述第五电阻R20的一端与所述供电电路(+5V)连接，另一端与所述第一MCU8(AD5.7V)连接，另一端还通过所述第六电阻R21接地；所述第四电容C7与所述第六电阻R21并联。本实用新型，通过R20和R21分压检测，通过所述第一MCU端口检测的AD值，就可以得到供电电路的具体电压值，在通过所述第一MCU，将得到的具体电压值与预设阈值进行比较，并输出信号至所述第二MCU。

如图5所示，优选地，所述温度检测电路3包括测温电阻、第七电阻RA、第八电阻RB以及第五电容CA；所述测温电阻的一端与所述供电电路(+5V)连接，另一端通过所述第七电阻RA接地，另一端还通过第八电阻RB与所述第一MCU连接，另一端还依次通过第八电阻RB、第五电容CA接地。本实用新型，通过将测温电阻和第七电阻组成的分压电路，从而测量测温电阻上的电压值，在经过所述第一MCU内部AD电路转换，获得具体的温度值，并与预设的温度值比较，最后输出信号至所述第二MCU。优选地，所述测温电阻为热敏电阻。

如图6所示，优选地，所述电压转换电路2包括电压转换芯片U5、第六电容EC1以及第七电容C12；所述电压转换芯片U5的输入端与所述供电电路(+5V)连接；所述电压转换芯片U5的输出端通过所述第六电容EC1接地，所述电压转换芯片的输出端(+3.3V)还分别与所述第一MCU8、第二MCU9以及第一三极管Q4的发射极连接，所述第七电容C12与所述第六电容EC1并联。

如图7所示，优选地，所述供电电路1包括适配器接口电路和电池接口电路；所述适配器接口电路包括适配器插座CN3和第八电容EC4，所述第八电容EC4并联在所述适配器插座CN3的两端；所述电池接口电路包括电池插座CN4和第一二极管D1，所述电池插座CN4通过所述第一二极管D1与所适配器插座CN1连接。需要说明的是，外部适配器通过所述适配器接口电路接入本实用新型，从而给后续负载供电，也可以通过电池给后续负载供电，所述第一二极管用于单向整流，防止适配器的电，流到电池那边，导致电池不正常。

综上所述，本实用新型，当不同输出电压的适配器从适配器接口电路接入本实用新型时，可以通过电压检测电路检测适配器的输出电压值；同时通过，温度检测电路对负载进行测温。当适配器的输出电压值超过了所述第一MCU设定的电压阈值时，且负载温度也超过了所述第一MCU设定的温度阈值，再通过第二MCU、第一开关电路、第二开关电路以及第三开关电路将适配器与负载断开，避免烧坏电路元器件。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种供电保护线路，其特征在于，包括供电电路、电压转换电路、温度检测电路、电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第一MCU以及第二MCU；

所述供电电路通过所述电压转换电路与所述第一MCU、第二MCU以及第一开关电路连接并用于给第一MCU和第二MCU供电，所述供电电路通过所述第三开关电路给负载供电，所述供电电路还与所述温度检测电路和电压检测电路连接并用于给温度检测电路供电；

所述温度检测电路用于检测负载温度并将所述负载温度传输至第一MCU，所述电压检测电路用于检测供电电路电压并将所述供电电路电压传输至第一MCU；

所述第二MCU和第一MCU连接，所述第二MCU还与所述第一开关电路连接并用于控制第一开关电路的开关，所述第一开关电路与所述第二开关电路连接并用于控制第二开关电路的开关，所述第二开关电路与所述第三开关电路连接并用于控制第三开关电路的开关。

2.如权利要求1所述的供电保护线路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一电阻、第一电容以及第一三极管，所述第一三极管为PNP型三极管；

所述第一三极管的基极与所述第二MCU连接；

所述第一三极管的发射极与所述电压转换电路连接，所述第一三极管的发射极还依次通过所述第一电阻、第一电容接地；

所述第一三极管的集电极与所述第二开关电路连接。

3.如权利要求2所述的供电保护线路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二电阻和第二三极管，所述第二三极管为NPN型三极管；

所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接；

所述第二三极管的发射极接地；

所述第二三极管的集电极通过所述第二电阻与所述第三开关电路连接。

4.如权利要求3所述的供电保护线路，其特征在于，所述第三开关电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容以及第三三极管，所述第三三极管为PNP三极管；

所述第三三极管的基极与所述第二电阻连接；

所述第三三极管的发射极与所述供电电路连接；

所述第三三极管的发射极和基极通过所述第三电阻连接；

所述第三三极管的集电极通过所述第四电阻与负载连接，所述第三三极管的集电极还通过所述第二电容接地，所述第三三极管的集电极还依次通过所述第四电阻、第三电容接地。

5.如权利要求4所述的供电保护线路，其特征在于，所述电压检测电路包括第五电阻、第六电阻以及第四电容；

所述第五电阻的一端与所述供电电路连接，另一端与所述第一MCU连接，另一端还通过所述第六电阻接地；

所述第四电容与所述第六电阻并联。

6.如权利要求5所述的供电保护线路，其特征在于，所述温度检测电路包括测温电阻、第七电阻、第八电阻以及第五电容；

所述测温电阻的一端与所述供电电路连接，另一端通过所述第七电阻接地，另一端还通过第八电阻与所述第一MCU连接，另一端还依次通过第八电阻、第五电容接地。

7.如权利要求6所述的供电保护线路，其特征在于，所述电压转换电路包括电压转换芯片、第六电容以及第七电容；

所述电压转换芯片的输入端与所述供电电路连接；

所述电压转换芯片的输出端通过所述第六电容接地，所述电压转换芯片的输出端还分别与所述第一MCU、第二MCU以及第一三极管的发射极连接，所述第七电容与所述第六电容并联。

8.如权利要求7所述的供电保护线路，其特征在于，所述供电电路包括适配器接口电路和电池接口电路；

所述适配器接口电路包括适配器插座和第八电容，所述第八电容并联在所述适配器插座的两端；

所述电池接口电路包括电池插座和第一二极管，所述电池插座通过所述第一二极管与所适配器插座连接。

9.如权利要求6所述的供电保护线路，其特征在于，所述测温电阻为热敏电阻。

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