CN218771254U - 可设置输出功率上下限的开路短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，包括红外信号接收及开关电路，其中一路经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的电流在经电阻RS1限流并经稳压二极管DZ2稳压后为红外信号接收及开关电路供电；信号采样及红外信号发射电路。本实用新型所用元器件均为常规通用器件，可用于自激驱动电路，也可用于他激驱动电路中，解决了目前市面上自激驱动不易取样，高压光耦的耐压不超6KV的问题，不用繁杂的信号采样和软件编写，不用庞大的开发团队即可完成可靠的开路短路及过载或超载检测，相比较市面现有的前级检测，本申请能更可靠地检测到如灯管老化失效，破裂，漏电打火等一些能损坏驱动器，甚至更严重到火灾等常见问题。

Description

可设置输出功率上下限的开路短路保护电路

技术领域

本实用新型涉及保护电路领域，具体涉及可设置输出功率上下限的开路短路保护电路。

背景技术

目前类似技术，大多采用单片机原边绕组反馈取样，或者是开关管串电阻做电流取样，但都面临信号干扰大，计算方法过于复杂，不能如实可靠地检测到一些特定故障。

因此，发明可设置输出功率上下限的开路短路保护电路来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，以解决现有技术信号干扰大，计算方法过于复杂，不能如实可靠地检测到一些特定故障的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，包括红外信号接收及开关电路，其中一路经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的电流在经电阻RS1限流并经稳压二极管DZ2稳压后为红外信号接收及开关电路供电；

信号采样及红外信号发射电路，所述信号采样及红外信号发射电路的D点接负载；

高频振荡及推动电路，所述高频振荡及推动电路接收经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的另一路电流；

高压包，所述高压包的C点通过信号采样后与负载的另一端连接构成回路。

作为本实用新型的优选方案，所述红外信号接收及开关电路包括：

红外接收管QS1，所述红外接收管QS1的一端与电阻Rs3连接后与稳压管Dz2连接，所述红外接收管QS1的另一端与电阻Rs2连接后与二极管Ds1和电容Cs2连接；

MOS管QS2，所述MOS管QS3的漏极经上拉电阻Rs4与二极管Ds1的一端相连接，所述MOS管QS3的栅极与二极管Ds1的另一端相连接，所述MOS管QS3的源极接地，且所述上拉电阻Rs4经电阻Rs1与整流桥DB1相连；

MOS管QS3，所述MOS管QS3的栅极与MOS管QS3的漏极相连接，所述MOS管QS3的漏极与高频振荡及推动电路的电源负相连，所述MOS管QS3的源极接地。

作为本实用新型的优选方案，所述信号采样及红外信号发射电路包括：

高频整流桥，由二极管VD1、VD2、VD3和VD4组成；

红外发射管IR1，所述红外发射管IR1的一端经电阻R5后与稳压管DZ1连接，所述稳压管DZ1的另一端连接有电容C1，所述电容C1的另一端与红外发射管IR1的另一端相连，所述红外发射管IR1的另一端与二极管VD2连接，所述二极管VD2的另一端经二极管VD1与稳压管DZ1相连；

可控硅SCR1，所述可控硅SCR1与电容C1并联，所述可控硅SCR1的一端与电容C2连接后经电阻R4与电阻R2连接，所述电阻R2的另一端与二极管VD3的一端相连，所述二极管VD3的另一端与二极管VD4的一端相连，所述二极管VD4的另一端通过电阻R3与电阻R4连接；

电阻R1，所述电阻R1的一端与二极管VD2的另一端相连，所述电阻R1的另一端与二极管VD4的一端连接后与负载连接。

作为本实用新型的优选方案，所述高压包的E点接负载，所述负载为灯管或其它高压负载。

作为本实用新型的优选方案，所述电容C1为滤波电容，所述电容C1的容量值不能太大，过大的容量会造成启动失败。

作为本实用新型的优选方案，所述电容C2用于吸收信号尖峰，不让尖峰电压引起可控硅误触发。

作为本实用新型的优选方案，所述电阻R1为分压电阻，所述电阻R1将取样电路两端C点到D点的电压限制在一个安全范围内，取样部份的元件即可用一般低压元件即可完成稳定的守护工作。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

本申请所用元器件均为常规通用器件，可用于自激驱动电路，也可用于他激驱动电路中，解决了目前市面上自激驱动不易取样，高压光耦的耐压不超6KV的问题，也不用繁杂的信号采样和软件编写(单片机信号采样)，不用庞大的开发团队即可完成可靠的开路短路及过载或超载检测，相比较市面现有的前级检测，本申请能更可靠地检测到如灯管老化失效，破裂，漏电打火等一些能损坏驱动器，甚至更严重到火灾等常见问题；

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型红外信号接收及开关电路的电路图；

图3为本实用新型信号采样及红外信号发射电路的电路图。

附图标记说明：

1、红外信号接收及开关电路；2、信号采样及红外信号发射电路；3、高频振荡及推动电路；4、高压包。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-3所示的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，包括红外信号接收及开关电路1，其中一路经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的电流在经电阻RS1限流并经稳压二极管DZ2稳压后为红外信号接收及开关电路1供电；

信号采样及红外信号发射电路2，信号采样及红外信号发射电路2的D点接负载；

高频振荡及推动电路3，高频振荡及推动电路3接收经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的另一路电流；

高压包4，高压包4的C点通过信号采样后与负载的另一端连接构成回路。

在提到的上述方案中，做出进一步限定，结构中红外信号接收及开关电路1包括：

红外接收管QS1，红外接收管QS1的一端与电阻Rs3连接后与稳压管Dz2连接，红外接收管QS1的另一端与电阻Rs2连接后与二极管Ds1和电容Cs2连接；

MOS管QS2，MOS管QS3的漏极经上拉电阻Rs4与二极管Ds1的一端相连接，MOS管QS3的栅极与二极管Ds1的另一端相连接，MOS管QS3的源极接地，且上拉电阻Rs4经电阻Rs1与整流桥DB1相连；

MOS管QS3，MOS管QS3的栅极与MOS管QS3的漏极相连接，MOS管QS3的漏极与高频振荡及推动电路3的电源负相连，MOS管QS3的源极接地。

在提到的上述方案中，做出进一步限定，结构中信号采样及红外信号发射电路2包括：

高频整流桥，由二极管VD1、VD2、VD3和VD4组成；

红外发射管IR1，红外发射管IR1的一端经电阻R5后与稳压管DZ1连接，稳压管DZ1的另一端连接有电容C1，电容C1的另一端与红外发射管IR1的另一端相连，红外发射管IR1的另一端与二极管VD2连接，二极管VD2的另一端经二极管VD1与稳压管DZ1相连；

可控硅SCR1，可控硅SCR1与电容C1并联，可控硅SCR1的一端与电容C2连接后经电阻R4与电阻R2连接，电阻R2的另一端与二极管VD3的一端相连，二极管VD3的另一端与二极管VD4的一端相连，二极管VD4的另一端通过电阻R3与电阻R4连接；

电阻R1，电阻R1的一端与二极管VD2的另一端相连，电阻R1的另一端与二极管VD4的一端连接后与负载连接。

高压包4的E点接负载，负载为灯管或其它高压负载。

在提到的上述方案中，做出进一步限定，结构中电容C1为滤波电容，电容C1的容量值不能太大，过大的容量会造成启动失败。

在提到的上述方案中，做出进一步限定，结构中电容C2用于吸收信号尖峰，不让尖峰电压引起可控硅误触发。

在提到的上述方案中，做出进一步限定，结构中电阻R1为分压电阻，电阻R1将取样电路两端C点到D点的电压限制在一个安全范围内，取样部份的元件即可用一般低压元件即可完成稳定的守护工作。

本实用工作原理：

设备上电后，通过整流桥DB1整流CS1滤波后，一路给高频振荡及推动电路的电源正，另一路经电阻RS1限流稳压二极管DZ2稳压后，供红外信号接收及开关电路供电；

由于上电时启动电容CS2两端是没有电的，红外接收管QS1也因为还没有收到信号而处于截止(开路)状态，MOS管QS2也因栅源极电压为零而截止(断开)，而做为开关的MOS管Qs3的栅极因Rs4的上拉且Qs2的截止而处于高电位，由此开启Qs3导通，将B点(振荡及推动电路的电源负)电位接通到电源的负极Gnd，此时振荡及推动电路开始工作，高压包也将输出高电压，高压包的E点接负载(灯管或其它高压负载)，高压包C点通过信号采样后经D点与负载另一端连接构成回路，在线路正常的情况下，二极管VD1、VD2、VD3和VD4组成的高频整流桥，向电容C1充电，当C1两端电压达到稳压管DZ1和红外发射管IR1的稳压值及起辉电压之和后，红外发射管IR1就发光，红外接收管Qs1也因IR1的发光而导通，将Cs2短路，让Qs2的栅极g点与Gnd电位近似相等，MOS管Qs2截止，MOS管Qs3的栅极被Rs4上拉至电位，Qs3导通，将B点与Gnd接通，振荡及推动电路维持正常工作。致此，该电路完成了正常情况下的启动过程。

接下来我们分析一下电路的异常的保护，当我们的负载(灯管)出现老化，破碎漏气，负载开路断路等问题时，线路的功率就会下降，在功率下降时，由于流过R2R3上的电流就会减小，导致与K点之间的电压小于红外发射管IR1的发光电流，发射管就不发光，Qs1也因此由导通变为截止，Cs2的上端g点电压将由经Rs2开始充电，当g点电压充至Qs2栅极导通电压值时，Qs2漏源极导通，将Qs3的栅极强制下拉至Gnd电位，Qs3漏源极也因栅源极电压低于导通电压而截止，振荡及推动电路因为B点与Gnd断开而失去电流回路不再工作，线路达到了欠功率保护的目的。

线路在不断开市电的情况下由于Cs2上的电压无法释放，将一直保持g点高电位，是无法自动重启的。只有在人工断电检测设备并排除故障后，才可重启。市电断开后，A点无法向红外信号接收及开关电路1供电，Cs2上的电压也将由Rs2、Ds1和Rs3进行释放，为下次启动作准备，Ds1在这里的作用是加快放电时间。Rs2的阻值及Cs2的容量决定启动时间，Rs3决定重启间隔时间。稳压管Dz2决定MOS管Qs2的工作电压及Qs3栅极电压。确保MOS管栅源极不被击穿即可,Qs2用一般低压小功率MOS即可。Qs3需要选用漏源耐压高于整流桥DB1输出的最高电压，Qs3的ID电流需要大于振荡及推动部份工作电流即可。

当设备负载出现漏电打火或短路及电源电压升高情况时，高压输出端的负载功率就会异常升高，此时流过R2和R3的电流会进一步增大，当G点电位达到可控硅SCR1的触发电压后，可控硅导通将C1两端电压拉低至可控硅的导通压降值，此时红外发射管截止，Qs1也因无接收到IR1的红外光而处于高阻态，Cs2开始充电，g点电位也随之升高直到Qs2导通，Qs2的导通也将Qs3截止，将B点与Gnd断开，推动电路失去回路后停止工作，达到保护目的。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于，包括：

红外信号接收及开关电路(1)，其中一路经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的电流在经电阻RS1限流并经稳压二极管DZ2稳压后为红外信号接收及开关电路(1)供电；

信号采样及红外信号发射电路(2)，所述信号采样及红外信号发射电路(2)的D点接负载；

高频振荡及推动电路(3)，所述高频振荡及推动电路(3)接收经整流桥DB1整流并经CS1滤波后的另一路电流；

高压包(4)，所述高压包(4)的C点通过信号采样后与负载的另一端连接构成回路。

2.根据权利要求1所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于，所述红外信号接收及开关电路(1)包括：

红外接收管QS1，所述红外接收管QS1的一端与电阻Rs3连接后与稳压管Dz2连接，所述红外接收管QS1的另一端与电阻Rs2连接后与二极管Ds1和电容Cs2连接；

MOS管QS2，所述MOS管QS3的漏极经上拉电阻Rs4与二极管Ds1的一端相连接，所述MOS管QS3的栅极与二极管Ds1的另一端相连接，所述MOS管QS3的源极接地，且所述上拉电阻Rs4经电阻Rs1与整流桥DB1相连；

MOS管QS3，所述MOS管QS3的栅极与MOS管QS3的漏极相连接，所述MOS管QS3的漏极与高频振荡及推动电路(3)的电源负相连，所述MOS管QS3的源极接地。

3.根据权利要求1所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于：所述信号采样及红外信号发射电路(2)包括：

高频整流桥，由二极管VD1、VD2、VD3和VD4组成；

红外发射管IR1，所述红外发射管IR1的一端经电阻R5后与稳压管DZ1连接，所述稳压管DZ1的另一端连接有电容C1，所述电容C1的另一端与红外发射管IR1的另一端相连，所述红外发射管IR1的另一端与二极管VD2连接，所述二极管VD2的另一端经二极管VD1与稳压管DZ1相连；

可控硅SCR1，所述可控硅SCR1与电容C1并联，所述可控硅SCR1的一端与电容C2连接后经电阻R4与电阻R2连接，所述电阻R2的另一端与二极管VD3的一端相连，所述二极管VD3的另一端与二极管VD4的一端相连，所述二极管VD4的另一端通过电阻R3与电阻R4连接；

电阻R1，所述电阻R1的一端与二极管VD2的另一端相连，所述电阻R1的另一端与二极管VD4的一端连接后与负载连接。

4.根据权利要求1所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于：所述高压包(4)的E点接负载，所述负载为灯管或其它高压负载。

5.根据权利要求3所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于：所述电容C1为滤波电容，所述电容C1的容量值不能太大，过大的容量会造成启动失败。

6.根据权利要求3所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于：所述电容C2用于吸收信号尖峰，不让尖峰电压引起可控硅误触发。

7.根据权利要求1所述的可设置输出功率上下限的开路短路保护电路，其特征在于：所述电阻R1为分压电阻，所述电阻R1将取样电路两端C点到D点的电压限制在一个安全范围内，取样部份的元件即可用一般低压元件即可完成稳定的守护工作。

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