CN215681778U - 过压保护电路及电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种过压保护电路及电器设备，该过压保护电路包括第一开关电路和第二开关电路；第一开关电路连接在低电平信号输出端和待保护的电源转换芯片的使能端之间，用于控制电源转换芯片使能端的电平状态；第二开关电路的一端与电源转换芯片的输出端连接，另一端与第一开关电路相连，用于当电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时，控制第一开关电路开启，使得电源转换芯片使能端处于低电平状态，停止工作。该电器设备包括电源转换芯片和如上的过压保护电路。本实用新型通过外部采样对电源转换芯片的输出信号进行反馈，根据反馈信号通过控制电源转换芯片使能脚的电平状态进而控制芯片工作状态，避免过冲电压损坏负载。

Description

过压保护电路及电器设备

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种过压保护电路及电器设备。

背景技术

在进行电路设计时，一般都需要设置过压保护电路以使得电路在输出电压超过一定值时可以关闭重启驱动芯片，避免输出电压过高而损坏器件。

但是，对于部分DC-DC电源转换芯片，虽然芯片本身带有过压保护功能，但其过压保护的阈值一般为预先设定，不能通过外部调节。目前，恒流输出的电源转换芯片，电压波动的范围比较大，有时会超过负载的最大电压，此时由于内置的过压保护点无法调节，导致产生的过冲电压可能损坏负载。

实用新型内容

本实用新型提出了一种过压保护电路及电器设备，以解决现有技术中部分电源转换芯片不能外部调节过压保护点的问题。

本实用新型实施例提供的过压保护电路，包括第一开关电路和第二开关电路；

第一开关电路连接在低电平信号输出端和待保护的电源转换芯片的使能端之间，用于控制电源转换芯片使能端的电平状态；

第二开关电路的一端与电源转换芯片的输出端连接，另一端与第一开关电路相连，用于当电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时，控制第一开关电路开启，使得电源转换芯片使能端处于低电平状态，电源转换芯片停止工作。

进一步地，所述第一开关电路包括三极管和第一电阻，三极管的基极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二开关电路连接，三极管的发射极与低电平信号输出端连接，三极管的集电极分别与高电平信号输出端和电源转换芯片的使能端连接，当电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时，第二开关电路导通，三极管处于导通状态，三极管的集电极输出低电平信号，使得电源转换芯片使能端处于低电平状态，当电源转换芯片的输出端电压小于预设的电压阈值时，第二开关电路关断，三极管处于截止状态，三极管的集电极输出高电平信号，使得电源转换芯片使能端处于高电平状态。

进一步地，所述过压保护电路还包括限流电路，所述限流电路的一端与高电平信号输出端连接，另一端分别与三极管的集电极和待保护的电源转换芯片的使能端连接。

进一步地，所述限流电路包括第二电阻。

进一步地，所述过压保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联设置。

进一步地，所述过压保护电路还包括与第一开关电路连接的延时电路，用于延长第一开关电路关断到第一开关电路再次导通的时间。

进一步地，所述延时电路包括第三电阻和第二电容，第三电阻串联第二电容后，并联在三极管的集电极和发射极两端。

进一步地，所述第二开关电路采用稳压二极管实现。

进一步地，所述第二开关电路采用肖特基二极管实现。

本实用新型实施例还提供了一种电器设备，所述电器设备包括电源转换芯片和如上所述的过压保护电路。

本实用新型实施例提供的过压保护电路及电器设备，通过外部采样对电源转换芯片的输出信号进行反馈，根据反馈信号通过控制电源转换芯片使能脚的电平状态进而控制芯片工作状态，避免过冲电压损坏负载，有效实现负载保护。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的过压保护电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的过压保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1为本实用新型实施例提供的一种过压保护电路的结构框图。如图1所示，本实用新型实施例提供的过压保护电路，包括第一开关电路10和第二开关电路20。

本实施例中，选取待保护的电源转换电路的输出作为本过压保护电路的输入信号Vi，将本过压保护电路的输出信号Vo连接至电源转换芯片的使能脚，

第一开关电路10连接在低电平信号输出端和待保护的电源转换芯片的使能端之间，用于控制电源转换芯片使能端的电平状态；

第二开关电路20的一端与电源转换芯片的输出端连接，以作为本过压保护电路的信号输入端，另一端与第一开关电路10相连，用于当电源转换芯片的输出端电压(即过压保护电路的输入信号Vi)大于或等于预设的电压阈值时，控制第一开关电路10开启，使得电源转换芯片使能端与低电平信号输出端连通处于低电平状态，保证电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时芯片停止工作。

本实用新型提供的过压保护电路通过外部采样对电源转换芯片的输出信号进行反馈，根据反馈信号通过控制电源转换芯片使能脚的电平状态进而控制芯片工作状态，避免过冲电压损坏负载。进一步地，本实用新型根据第二开关电路中不同的元器件选型实现过压保护点调节，有效实现负载保护。

图2为本实用新型实施例提供的一种过压保护电路的电路原理图。如图2所示，本实用新型实施例中，第一开关电路10包括三极管Q1和第一电阻R1，三极管Q1的基极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二开关电路20连接，三极管Q1的发射极与低电平信号输出端连接，三极管Q1的集电极分别与高电平信号输出端(即电源VDD)和电源转换芯片的使能端连接，当电源转换芯片的输出端电压(即过压保护电路的输入信号Vi)大于或等于预设的电压阈值时，第二开关电路20导通，发射结正偏，通过选择电阻R1值使集电节正偏，使得三极管Q1处于饱和导通状态，三极管Q1的集电极输出低电平信号，使得电源转换芯片使能端处于低电平状态，当电源转换芯片的输出端电压(即过压保护电路的输入信号Vi)小于预设的电压阈值时，第二开关电路20关断，三极管Q1处于截止状态，三极管Q1的集电极输出高电平信号，使得电源转换芯片使能端处于高电平状态，电源转换芯片正常工作。

本实用新型实施例提出的过压保护电路还包括限流电路，所述限流电路的一端与高电平信号输出端连接，另一端分别与三极管Q1的集电极和待保护的电源转换芯片的使能端连接。

具体的，限流电路采用限流电阻实现，包括第二电阻R2,第二电阻R2的一端与高电平信号输出端(即电源VDD)连接，另一端分别与三极管Q1的集电极和待保护的电源转换芯片的使能端连接。

本实用新型实施例，第二开关电路20可以采用稳压二极管或肖特基二极管实现。下面以稳压二极管作为第二开关电路对本实用新型进行说明。

本实用新型根据稳压二极管D1反向击穿电压的不同实现过压保护点的调节，进而通过元器件选型实现调节过压保护点的目的，有效实现负载保护。

具体的，如图2所示，稳压二极管D1反向连接在电源转换芯片的输出端与第一电阻R1之间，当电源转换芯片输出端电压未达到本电路的保护点时(即过压保护电路的输入信号Vi未能使稳压二极管D1导通)，三极管Q1处于截止状态，电源VDD通过限流电阻R2连入电源转换芯片使能脚，此时使能脚处于高电平状态，电源转换芯片正常工作。当出现过冲电压使得D1二极管导通时，三极管发射结正偏，通过选择电阻R1值使集电节正偏，使得三极管处于饱和导通状态，此时输出信号Vo为低电平状态，电源转换芯片停止工作，随之电源转换电路输出(即过压保护电路的输入信号Vi)开始下降，当输入信号Vi下降到一定程度时，三极管Q1关断，使能脚恢复高电平状态，电源转换芯片正常工作。

本实用新型实施例提出的过压保护电路还包括第一电容C1，所述第一电容C1与第一电阻R1并联设置。其中,电容C1的作用是加快电路的反应速度，由于电容两端电压不能突变，过冲电压会直接传递到三极管Q1的基极，使得三极管迅速导通。

本实用新型实施例提出的过压保护电路还包括与第一开关电路10连接的延时电路，用于延长第一开关电路关断到第一开关电路再次导通的时间。

具体的，所述延时电路包括第三电阻R3和第二电容C2，第三电阻R3串联第二电容C2后，并联在三极管Q1的集电极和发射极两端,其作用是延长三极管Q1关断到三极管Q1再次导通的时间，有效抑制三极管Q1短时间内频繁反复通断的情况，有效保护负载。

本实用新型实施例还提供了一种电器设备，所述电器设备包括电源转换芯片和如上实施例所述的过压保护电路。

本实用新型实施例提供的过压保护电路及电器设备，设置外部采样电路进行输出信号反馈，根据反馈信号通过芯片使能脚控制芯片工作状态，从而实现芯片的过压保护，本实用新型根据不同的元器件选型可以调节过压保护点，有效实现负载保护。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，本申请所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括第一开关电路和第二开关电路；

第一开关电路连接在低电平信号输出端和待保护的电源转换芯片的使能端之间，用于控制电源转换芯片使能端的电平状态；

第二开关电路的一端与电源转换芯片的输出端连接，另一端与第一开关电路相连，用于当电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时，控制第一开关电路开启，使得电源转换芯片使能端处于低电平状态，电源转换芯片停止工作。

2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括三极管和第一电阻，三极管的基极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二开关电路连接，三极管的发射极与低电平信号输出端连接，三极管的集电极分别与高电平信号输出端和电源转换芯片的使能端连接，当电源转换芯片的输出端电压大于或等于预设的电压阈值时，第二开关电路导通，三极管处于导通状态，三极管的集电极输出低电平信号，当电源转换芯片的输出端电压小于预设的电压阈值时，第二开关电路关断，三极管处于截止状态，三极管的集电极输出高电平信号。

3.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括限流电路，所述限流电路的一端与高电平信号输出端连接，另一端分别与三极管的集电极和待保护的电源转换芯片的使能端连接。

4.如权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述限流电路包括第二电阻。

5.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联设置。

6.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括与第一开关电路连接的延时电路，用于延长第一开关电路关断到第一开关电路再次导通的时间。

7.如权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于，所述延时电路包括第三电阻和第二电容，第三电阻串联第二电容后，并联在三极管的集电极和发射极两端。

8.如权利要求1-7任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述第二开关电路采用稳压二极管实现。

9.如权利要求1-7任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述第二开关电路采用肖特基二极管实现。

10.一种电器设备，其特征在于，包括电源转换芯片和如权利要求1-9任一项所述的过压保护电路。

Images