CN216413915U - 过欠压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过欠压保护电路，包括采样整流模块、比较模块、稳压模块和开关控制模块，采样整流模块用于将输入电压进行降压及整流；比较模块的输入端与采样整流模块的输出端电性连接；稳压模块的输入端与采样整流模块的输出端电性连接，稳压模块具有多个输出端，稳压模块的第一输出端与比较模块的电源端电性连接，稳压模块的第二输出端为比较模块提供基准电压；开关控制模块的受控端与比较模块的输出端电性连接，开关控制模块的电源端与稳压模块的第一输出端电性连接，开关控制模块的输出端与输出启动电路电性连接。根据本实用新型的过欠压保护电路，能够有效保护输出启动电路中的功率器件，避免其因输入电压的过高或过低而损坏。

Description

过欠压保护电路

技术领域

本实用新型涉及保护电路技术领域，尤其是涉及一种过欠压保护电路。

背景技术

焊接设备在连接输入电源的时候，焊接设备内部的控制电路容易因为输入电压的过高或过低而造成功率器件的损坏。因此，需要有一种合适的保护电路，来有效保护控制电路中的功率器件，避免其因输入电压的过高或过低而损坏。

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，本实用新型提出了一种过欠压保护电路，能够在输入电压过高或过低的情况下，切断输入电压的输入。

根据本实用新型实施例的过欠压保护电路，包括采样整流模块、比较模块、稳压模块和开关控制模块，所述采样整流模块用于将输入电压进行降压及整流；所述比较模块的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接；所述稳压模块的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述稳压模块具有多个输出端，所述稳压模块的第一输出端与所述比较模块的电源端电性连接，所述稳压模块的第二输出端为所述比较模块提供基准电压；所述开关控制模块的受控端与所述比较模块的输出端电性连接，所述开关控制模块的电源端与所述稳压模块的第一输出端电性连接，所述开关控制模块的输出端与输出启动电路电性连接。

根据本实用新型实施例的过欠压保护电路，至少具有如下有益效果：通过采样整流模块连接输入电压，并对输入电压进行降压和整流；整流后的电压进入稳压模块进行稳压，并通过稳压模块的第一输出端为比较模块和开关控制模块供电，通过稳压模块的第二输出端为比较模块提供基准电压；比较模块将经过降压和整流的输入电压与基准电压进行比较，当发现输入电压过高或者过低时，便通过开关控制模块切断输出启动电路与输入电压的连接，防止损坏输出启动电路内的功率元器件，起到很好的过欠压保护作用。

根据本实用新型的一些实施例，还包括滤波模块和分压模块，所述滤波模块的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述滤波模块的输出端与所述比较模块的第一输入端电性连接；所述分压模块的输入端与所述滤波模块的输出端电性连接，所述分压模块的输出端与所述比较模块的第二输入端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述比较模块采用LM339芯片。

根据本实用新型的一些实施例，所述LM339芯片包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的正向输入端与所述滤波模块的输出端电性连接，所述第一比较器的反向输入端与所述稳压模块的第二输出端电性连接；所述第二比较器的正向输入端与所述稳压模块的第二输出端电性连接，所述第二比较器的反向输入端与所述分压模块的输出端电性连接；其中，所述第一比较器及所述第二比较器的输出端通过上拉电阻连接所述稳压模块的第一输出端，且所述第一比较器及所述第二比较器的输出端与所述开关控制模块的受控端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述采样整流模块包括降压变压器和整流桥，所述降压变压器用于连接所述输入电压并将所述输入电压进行降压；所述整流桥的输入端与所述降压变压器的输出端电性连接，所述整流桥的输出端分别与所述稳压模块的输入端及所述滤波模块的输入端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述稳压模块包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，所述第一稳压芯片的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述第一稳压芯片的输出端分别与所述比较模块的电源端和所述开关控制模块的电源端电性连接；所述第二稳压芯片的输入端与所述第一稳压芯片的输出端电性连接，所述第二稳压芯片的输出端为所述比较模块提供基准电压。

根据本实用新型的一些实施例，还包括报警模块，所述报警模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关控制模块包括三极管、继电器和二极管，所述三极管的基极与所述比较模块的输出端电性连接，所述三极管的发射极接地；所述继电器的第一端与所述三极管的集电极电性连接，所述继电器的第二端与所述稳压模块的第一输出端电性连接，所述继电器的输出端与所述输出启动电路电性连接；所述二极管与所述继电器相互并联，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极电性连接，所述二极管的阴极与所述稳压模块的第一输出端电性连接。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型第一种实施例的过欠压保护电路的模块框图；

图2为本实用新型第二种实施例的过欠压保护电路的模块框图；

图3为本实用新型实施例的过欠压保护电路的电路原理图；

附图标记：

采样整流模块100、比较模块200、稳压模块300、开关控制模块400、输出启动电路500、滤波模块600、分压模块700、报警模块800。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，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。

参照图1，根据本实用新型实施例的过欠压保护电路，包括采样整流模块100、比较模块200、稳压模块300和开关控制模块400；其中，采样整流模块100用于将输入电压进行降压及整流；比较模块200的输入端与采样整流模块100的输出端电性连接；稳压模块300的输入端与采样整流模块100的输出端电性连接，稳压模块300具有多个输出端，稳压模块300的第一输出端与比较模块200的电源端电性连接，稳压模块300的第二输出端为比较模块200提供基准电压；开关控制模块400的受控端与比较模块200的输出端电性连接，开关控制模块400的电源端与稳压模块300的第一输出端电性连接，开关控制模块400的输出端与输出启动电路500电性连接。

根据本实用新型实施例的过欠压保护电路，通过采样整流模块100连接输入电压，并对输入电压进行降压和整流；整流后的电压进入稳压模块300进行稳压，并通过稳压模块300的第一输出端为比较模块200和开关控制模块400供电，通过稳压模块300的第二输出端为比较模块200提供基准电压；比较模块200将经过降压和整流的输入电压与基准电压进行比较，当发现输入电压过高或者过低时，便通过开关控制模块400切断输出启动电路500与输入电压的连接，防止损坏输出启动电路500内的功率元器件，起到很好的过欠压保护作用。

请参照图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括滤波模块600和分压模块700，滤波模块600的输入端与采样整流模块100的输出端电性连接，滤波模块600的输出端与比较模块200的第一输入端电性连接；分压模块700的输入端与滤波模块600的输出端电性连接，分压模块700的输出端与比较模块200的第二输入端电性连接。

具体地，如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，采样整流模块100包括降压变压器T1和整流桥Q1，降压变压器T1用于连接输入电压并将输入电压进行降压；整流桥Q1的输入端与降压变压器T1的输出端电性连接(即整流桥Q1的第2、3引脚连接到降压变压器T1的次级)，整流桥Q1的正极输出端分别与稳压模块300的输入端及滤波模块600的输入端电性连接。降压变压器T1对输入电压进行降压，整流桥Q1对输入电压进行整流。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，稳压模块300包括第一稳压芯片U1和第二稳压芯片U2，第一稳压芯片U1的输入端与采样整流模块100的输出端电性连接，第一稳压芯片U1的输出端分别与比较模块200的电源端和开关控制模块400的电源端电性连接；第二稳压芯片U2的输入端与第一稳压芯片U1的输出端电性连接，第二稳压芯片U2的输出端为比较模块200提供基准电压。第一稳压芯片U1采用的是型号为LM7815的三端稳压管，它的输入电压的最小值为18V，最大值为35V，当采样整流模块100输出的电压在18V～35V时，第一稳压芯片U1输出15V的恒定电压值给比较模块200和开关控制模块400提供电源。第二稳压芯片U2采用的是型号为LM7805的三端稳压管，它的输入电压的最小值为10V，最大值为35V，当第一稳压芯片U1输出的电压在该范围内时，第二稳压芯片U2输出5V的恒定电压值给比较模块200提供基准电压。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，滤波模块600包括电容C1、电容C2、电阻R1和电容C3，电容C1的一端与整流桥Q1的正极输出端连接，电容C1的另一端接地，电容C2与电容C1并联，电阻R1的一端与整流桥Q1的正极输出端连接，电阻R1的另一端分别与电容C3的正极端和比较模块200的第一输入端连接，电容C3的另一端接地。电容C1、电容C2、电阻R1和电容C3所组成的滤波模块600用于对输入电压进行滤波。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，分压模块700包括电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C4，电容R2的一端与电阻R1的另一端连接，电阻R2的另一端通过电阻R3接地，电阻R3、电阻R4和电容C4三者相互并联，分压模块700用于对输入电压进行分压。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，比较模块200采用的是LM339芯片。LM339芯片包括第一比较器U4A和第二比较器U4B，第一比较器U4A的正向输入端与滤波模块600的输出端(即电阻R1的另一端)电性连接，第一比较器U4A的反向输入端与稳压模块300的第二输出端(即第二稳压芯片U2的输出端)电性连接；第二比较器U4B的正向输入端与稳压模块300的第二输出端电性连接，第二比较器U4B的反向输入端与分压模块700的输出端(即电阻R2的另一端)电性连接。第二稳压芯片U2输出5V的电压为第一比较器U4A的反向输入端和第二比较器U4B的正向输入端提供基准电压，第一稳压芯片U1输出15V的电压为LM339芯片提供电源。第一比较器U4A及第二比较器U4B的输出端通过上拉电阻R6连接稳压模块300的第一输出端(即第一稳压芯片U1的输出端)，且第一比较器U4A及第二比较器U4B的输出端与开关控制模块400的受控端电性连接。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，开关控制模块400包括三极管Q9、继电器K1和二极管CR41，三极管Q9的基极与比较模块200的输出端电性连接，三极管Q9的发射极接地；继电器K1的第一端与三极管Q9的集电极电性连接，继电器K1的第二端与稳压模块300的第一输出端电性连接，继电器的输出端与输出启动电路500电性连接；二极管CR41与继电器K1相互并联，二极管CR41的阳极与三极管Q9的集电极电性连接，二极管CR41的阴极与稳压模块300的第一输出端电性连接。

根据本实用新型实施例的过欠压保护电路，具体的工作原理如下：假定设定的输入电压的正常范围为310V～425V；输入电压经过降压变压器T1降压后，输入到整流桥Q1中进行整流；经过整流后的输入电压，一方面流入稳压模块300中进行稳压，经过第一稳压芯片U1后输出15V的电压为LM339芯片的第一比较器U4A和第二比较器U4B供电，并为继电器K1供电，再经过第二稳压芯片U2后，输出5V的电压，为第一比较器U4A的反向输入端和第二比较器U4B的正向输入端提供基准电压；另一方面，流入滤波模块600中进行滤波，并连接到第一比较器U4A的正向输入端，同时，经过滤波后的输入电压流入分压模块700中进行分压，并连接到第二比较器U4B的反向输入端。当输入电压在310V～425V时，通过选择合适的分压电阻R2、R3、R4，使得第一比较器U4A和第二比较器U4B的输出端均为0V，此时三极管Q9处于截止状态，继电器K1处于闭合状态，第一稳压芯片U1输出稳定的电压为输出启动电路500进行供电。当输入电压超过425V时，采样整流模块100输出的电压也随着输入电压的升高而升高，此时第一比较器U4A的正向输入端的电压会高于反向输入端的电压，第一比较器U4A的输出端由0V通过上拉电阻R6立即翻转到15V，LM338芯片输出的电压通过隔离二极管CR10流到三极管Q9，三极管Q9导通，继电器K1通过触头切断与输出启动电路500的连接，从而达到过压保护的目的。同理，当输入电压低于310V时，采样整流模块100输出的电压随输入电压的下降而下降，此时第二比较器U4B的正向输入端的电压高于反向输入端的电压，第二比较器U4B的输出端由0V通过上拉电阻R6翻转到15V，使得三极管Q9导通，而继电器K1通过触头切断与输出启动电路500的连接，达到欠压保护的目的。

因此，根据本实用新型的过欠压保护电路，能够有效保护输出启动电路500中的功率器件，避免其因输入电压的过高或过低而损坏。

如图2和图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括报警模块800，报警模块800的输入端与比较模块200的输出端电性连接。通过设置报警模块800，能够在输入电压过高或过低的情况下，及时发出警报，以提醒用户。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种过欠压保护电路，其特征在于，包括：

采样整流模块，用于将输入电压进行降压及整流；

比较模块，输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接；

稳压模块，输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述稳压模块具有多个输出端，所述稳压模块的第一输出端与所述比较模块的电源端电性连接，所述稳压模块的第二输出端为所述比较模块提供基准电压；

开关控制模块，受控端与所述比较模块的输出端电性连接，所述开关控制模块的电源端与所述稳压模块的第一输出端电性连接，所述开关控制模块的输出端与输出启动电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的过欠压保护电路，其特征在于，还包括：

滤波模块，所述滤波模块的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述滤波模块的输出端与所述比较模块的第一输入端电性连接；

分压模块，所述分压模块的输入端与所述滤波模块的输出端电性连接，所述分压模块的输出端与所述比较模块的第二输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述比较模块采用LM339芯片。

4.根据权利要求3所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述LM339芯片包括：

第一比较器，所述第一比较器的正向输入端与所述滤波模块的输出端电性连接，所述第一比较器的反向输入端与所述稳压模块的第二输出端电性连接；

第二比较器，所述第二比较器的正向输入端与所述稳压模块的第二输出端电性连接，所述第二比较器的反向输入端与所述分压模块的输出端电性连接；

其中，所述第一比较器及所述第二比较器的输出端通过上拉电阻连接所述稳压模块的第一输出端，且所述第一比较器及所述第二比较器的输出端与所述开关控制模块的受控端电性连接。

5.根据权利要求2所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述采样整流模块包括：

降压变压器，用于连接所述输入电压并将所述输入电压进行降压；

整流桥，输入端与所述降压变压器的输出端电性连接，所述整流桥的输出端分别与所述稳压模块的输入端及所述滤波模块的输入端电性连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述稳压模块包括：

第一稳压芯片，所述第一稳压芯片的输入端与所述采样整流模块的输出端电性连接，所述第一稳压芯片的输出端分别与所述比较模块的电源端和所述开关控制模块的电源端电性连接；

第二稳压芯片，所述第二稳压芯片的输入端与所述第一稳压芯片的输出端电性连接，所述第二稳压芯片的输出端为所述比较模块提供基准电压。

7.根据权利要求1或2所述的过欠压保护电路，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块的输入端与所述比较模块的输出端电性连接。

8.根据权利要求1或2所述的过欠压保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括：

三极管，所述三极管的基极与所述比较模块的输出端电性连接，所述三极管的发射极接地；

继电器，所述继电器的第一端与所述三极管的集电极电性连接，所述继电器的第二端与所述稳压模块的第一输出端电性连接，所述继电器的输出端与所述输出启动电路电性连接；

二极管，所述二极管与所述继电器相互并联，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极电性连接，所述二极管的阴极与所述稳压模块的第一输出端电性连接。

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