CN219018458U - 一种电源自切断保护电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电源保护电路技术领域，尤其涉及一种电源自切断保护电路及电子设备，电路包括：第一开关二极管，继电器；所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第二引脚与正输入端连接；所述第一开关二极管正极与所述继电器的第五引脚连接；所述继电器的第四引脚与正输出端连接；所述继电器的第一引脚与负输入端和负输出端连接。上述电源自切断保护电路能够在正输入端和负输入端反接时，通过继电器常闭引脚与输出端输入断开，对设备及器件进行有效保护。

Description

一种电源自切断保护电路及电子设备

技术领域

本申请涉及电源保护电路技术领域，尤其涉及一种电源自切断保护电路及电子设备。

背景技术

电源反接现象是实际操作当中经常会发生的，为了解决由于电源正负极接反导致电路电子元器件损坏的问题，在电路设计当中通常会加入防反接电路设计，一般应用当中常使用二极管做防反接保护，然而由于二极管存在一定的压降，当通过的电流较大时会严重发热，这两点缺陷导致其只能在部分应用场合下使用，另外一种方式是使用MOS管来设计防反接电路，MOS管电路防反接解决了二极管压降问题，但是需要考虑MOS管自身参数来匹配相应的外围电路，同时，MOS管反接是利用自身的寄生二极管，当电路反接时回路当中还是存在微弱的电流，在一些场合下面还是会导致元器件受损，并且其电路设计复杂，成本较高。

有鉴于此，亟需一种电源自切断保护电路及电子设备，能够在电源反接的电路异常情况下切断电源输入，对设备及器件进行有效保护。

实用新型内容

鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种电源自切断保护电路及电子设备，在电源电路发生异常时切断电源，并且结构简单成本低。

为达到上述目的，本申请第一方面提供一种电源自切断保护电路，包括：

第一开关二极管，继电器；

所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第二引脚与正输入端连接；

所述第一开关二极管正极与所述继电器的第五引脚连接；

所述继电器的常闭引脚4与正输出端连接；

所述继电器的线圈引脚1与负输入端和负输出端连接。

本实施方式提供的电源自切断保护电路能够在正输入端和负输入端反接时，继电器常闭引脚与输出端断开，即切断电源输入与输出端的连接，对器件进行有效保护。同时，上述的电源自切断保护电路结构简单，成本低。

作为第一方面的一种可能的实现方式，还包括，

所述继电器的第五引脚与所述继电器的第一引脚并联有第二开关二极管；

所述第二开关二极管正极与所述继电器的第五引脚连接，所述第二开关二极管负极与所述继电器的第一引脚连接。

本实施方式提供的电源自切断保护电路，在正输入端和负输入端正确接入的情况下，通过在继电器的第五引脚与所述继电器的第一引脚设备联的第二开关二极管，能够防止由于第一开关二极管损坏，使得由正输入端经过继电器的第五引脚和第一引脚与负输入端形成回路，使继电器做吸合动作，而切断电源输入与输出端的连接。

作为第一方面的一种可能的实现方式，还包括：

所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第一引脚，并联有双向浪涌保护TVS管。

本实施方式中，通过在正输入端和负输入端之间设置双向浪涌保护TVS管，当双向浪涌保护TVS管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收大量的浪涌功率，有效地保护元器件。

作为第一方面的一种可能的实现方式，还包括：正输入端连接有保险丝，所述保险丝另一端与所述第一开关二极管负极连接。

本实施方式中，通过在正输入端设备保险丝，能够在电路异常产生大电流时，通过熔断保险丝，切断与输入端的连接，有效地保护电路及元器件。

作为第一方面的一种可能的实现方式，还包括：所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第一引脚，并联有报警单元。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述报警单元包括：

蜂鸣器和第三开关二极管，所述蜂鸣器一端与所述第三开关二极管串联；所述第三开关二极管负极与所述第一开关二极管负极连接，所述蜂鸣器另一端与负输入端连接。

本实施方式中，通过在设置的蜂鸣器，当正负输入端反接时，此时蜂鸣器工作，及时发出声音提示电源反接。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述还包括发光二极管；

所述发光二极管负极与所述第三开关二极管负极连接，所述发光二极管正极与负输入端连接。

本实施方式中，当电源正负极反接时，发光二极管与正负输入端形成回路，发光二极管开始工作，进行灯光提醒。同时，蜂鸣器也进行工作，发出声音以提示电源反接，通过声光对电源反接及时发出提示。

本申请第二方面提供一种电子设备，包括：包括如上所述的电源自切断保护电路，所述电子设备通过所述电源自切断保护电路的正输入端和负输入端接入电源，并通过所述电源自切断保护电路的正输出端和负输出端为所述电子设备供电。

本实施方式提供的电子设备通过电源自切断保护电路接入电源，可以对电子设备进行有效保护。

本申请的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

以下参照附图来进一步说明本申请的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本申请所涉及领域的惯常的且对于本申请非必要的特征，或是额外示出了对于本申请非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本申请。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下：

图1是本申请实施方式提供的电源自切断保护电路结构示意图；

图2是本申请实施方式提供的预防第一开关二极管损坏的电路结构示意图；

图3是本申请实施方式提供的对电路进行浪涌保护的电路结构示意图；

图4是本申请实施方式提供的防止电路电流过大的电路结构示意图；

图5是本申请实施方式提供的设置声音报警的电路结构示意图；

图6是本申请实施方式提供的设置灯光报警的电路结构示意图；

图7是本申请实施方式提供的正输入端和负输入端反接时的电路结构示意图。

附图标记说明

保险丝：F1；              双向浪涌保护TVS管：T1；

第一开关二极管：D1；      第二开关二极管：D2：

第三开关二极管：D3；      继电器：K1；

蜂鸣器：U1；              发光二极管：L1。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本申请提供的技术方案作进一步说明。应理解，本申请实施例中提供的业务场景主要是为了说明本申请的技术方案的可能的实施方式，不应被解读为对本申请的技术方案的唯一限定。本领域普通技术人员可知，随着新业务场景的出现，本申请提供的技术方案对类似技术问题同样适用。

应理解，本申请实施例提供的电源自切断保护电路及装置等。由于这些技术方案解决问题的原理相同或相似，在如下具体实施例的介绍中，某些重复之处可能不再赘述，但应视为这些具体实施例之间已有相互引用，可以相互结合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

针对上述存在的问题，本申请提供了一种电源自切断保护电路及电子设备，能够在电源反接、电流异常增大等电路异常情况下切断电源输入，对设备及器件进行有效保护。本说明书中，第一引脚代表继电器K1的线圈引脚1；第二引脚代表继电器K1的公共端引脚2；第三引脚代表继电器K1的常开引脚3；第四引脚代表继电器的常闭引脚4；第五引脚代表继电器的线圈引脚5。如图1所示，图1是本申请实施方式提供的电源自切断保护电路结构示意图。

当正输入端和负输入端正确接入电源时，第一开关二极管D1负极以及继电器K1的公共端引脚2与正输入端连接，此时继电器K1的公共端引脚2与继电器K1的常闭引脚4处于闭合状态，以进行电源输出。

当正输入端和负输入端反接时，电流经过继电器K1线圈引脚1和继电器K1线圈引脚5以及第一开关二极管D1形成闭合回路，使继电器K1做吸合动作，此时继电器K1公共引脚2与继电器K1常开引脚3连接，此时继电器K1常闭引脚4与电源输入断开。

本实施方式提供的电源自切断保护电路能够在当电源正输入端和负输入端反接时，继电器常闭引脚与电源输入断开，对器件进行有效保护。同时，上述的电源自切断保护电路结构简单，成本低。

如图2所示，图2是本申请实施方式提供的预防第一开关二极管损坏的电路结构示意图。

继电器的线圈引脚5与继电器的线圈引脚1并联有第二开关二极管；第二开关二极管正极与继电器的线圈引脚5连接，第二开关二极管负极与继电器的线圈引脚1连接。

本实施方式提供的电源自切断保护电路，在正输入端和负输入端正确接入的情况下，通过在继电器的线圈引脚5与继电器的线圈引脚1设置并联的第二开关二极管，能够防止由于第一开关二极管损坏，使得电源输入由正输入端经过继电器的线圈引脚5和引脚1与负输入端形成回路，使继电器做吸合动作，而切断电源输入与电路输出端的连接，影响正常供电。

如图3所示，图3是本申请实施方式提供的对电路进行浪涌保护的电路结构示意图。

第一开关二极管负极以及继电器的线圈引脚1，并联有双向浪涌保护TVS管。

本实施方式中，通过在正输入端和负输入端之间设置双向浪涌保护TVS管，当双向浪涌保护TVS管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收大量的浪涌功率，有效地保护电路及设备的元器件。

如图4所示，图4是本申请实施方式提供的防止电路电流过大的电路结构示意图。

正输入端连接有保险丝，保险丝另一端与第一开关二极管负极连接。

本实施方式中，通过在正输入端设备保险丝，能够在电路异常产生大电流时，通过熔断保险丝，切断与输入端的连接，有效地保护电路及元器件。

如图5所示，图5是本申请实施方式提供的设置声音报警的电路结构示意图。

本实施方式中，还设置有一报警单元，报警单元可以包括蜂鸣器和第三开关二极管，蜂鸣器一端与第三开关二极管串联；第三开关二极管负极与第一开关二极管负极连接，蜂鸣器另一端与负输入端连接。

本实施方式中，通过在设置的蜂鸣器，当正负输入端反接时，此时蜂鸣器工作，及时发出声音提示电源反接。

如图6所示，图6是本申请实施方式提供的设置灯光报警的电路结构示意图。

本实施方式中，还可以包括发光二极管；

发光二极管负极与第三开关二极管负极连接，发光二极管正极与负输入端连接。

本实施方式中，当电源正负极反接时，发光二极管与正负输入端形成回路，发光二极管开始工作，进行灯光提醒。同时，蜂鸣器也进行工作，发出声音以提示电源反接，通过声光对电源反接及时发出提示。

下面结合一具体实施方式，对本申请提供的电源自切断保护电路进行介绍，请参考图6至图7，图7是本实施方式提供的正输入端和负输入端反接时的电路结构示意图。

保险丝F1一端与正输入端连接，保险丝F1另外一端与双向浪涌保护TVS管T1一端、第一开关二极管D1负极、第三开关二极管D3负极以及继电器K1公共端引脚2连接，双向浪涌保护TVS管T1另一端与蜂鸣器U1一端、第二开关二极管D2负极、继电器K1线圈引脚1以及负输出端连接。

第一开关二极管D1正极与第二开关二极管D2正极和继电器K1线圈引脚5连接，继电器K1常闭引脚4连接正输出端。

当正输入端和负输入端正确接入电源时，电源输入经正输入端、保险丝F1与继电器K公共引脚2连接。

由于第一开关二极管D1负极、发光二极管L1负极以及第三开关二极管D3负极与正输入端连接，所以第一开关二极管D1、发光二极管L1第三开关二极管D3处于截至状态，发光二极管L1和蜂鸣器U1均不工作，继电器K1不动作，此时继电器K1公共端引脚2与常闭引脚4连接，正常进行输出供电。

若当正输入端和负输入端正确接入电源，电路出现异常导致电流增大时，如果不处理，可能会导致器件损坏；若任由器件异常大电流工作，可能会进一步损坏其他器件，更严重的会发热燃烧引起明火。因此在电路出现异常导致电流增大时相应地触发保险丝熔断，断开与正输入端的连接，对电路及元器件进行保护。并且当双向浪涌保护TVS管T1的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收大量的浪涌功率，使两极间的电压位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。可以根据实际需要，选择合适的保险丝，以满足不同的安全等级及需求。

如图7所示，当正输入端和负输入端反接时，此时输入的电源正极经蜂鸣器U1、第一开关二极管D1与电源负极形成回路，此时蜂鸣器U1工作，发出声音以提示电源反接。同时，发光二极管L1与此时的负输入端形成回路，则发光二极管L1开始工作，进行灯光提醒。

同时电源正极与继电器K1线圈引脚1连接，经过继电器K1线圈引脚5和第一开关二极管D1与此时的负输入端形成回路，使继电器K1做吸合动作，此时继电器K1公共引脚2与继电器K1常开引脚3连接，此时继电器K1常闭引脚4与电源输入断开，即断开电路输出端与电源输入的连接。

在一些实施方式中，发光二极管和蜂鸣器可以由合适的声光设备代替，以简化电路。

在一些实施方式中，保险丝F1可以选用Littelfuse公司的快速熔断保险丝045103.5MRL，双向浪涌保护TVS管T1可以选用Brightking公司的SMBJ15CA/TR13，第一开关二极管D1、第二开关二极管D2和第二开关二极管D3可以选用DIODES公司的1N4148WSQ-7-F，蜂鸣器U1可以选用华能公司的TMB12A12，继电器K1可以选用欣大公司的943-1C-12DS。

此外，需要说明的是，本申请实施方式中所例出的各个元器件以及对应的型号，仅仅为本申请优选实施方式，可以根据实际情况选择能够实现相同功能或效果的元器件进行替代。并且，通过替换能够实现相同功能或效果的元器件的方案，也应落入本申请的保护范围。

基于一个发明构思，本申请还提供了一种电子设备，其包括如上述实施方式所述的电源自切断保护电路。该电子设备通过电源自切断保护电路的正输入端和负输入端接入电源，并通过电源自切断保护电路的正输出端和负输出端为电子设备供电。

说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件或步骤。因此，其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此，表述“包括装置A和B的设备”不应局限为仅由部件A和B组成的设备。

本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本申请保护范畴。

Claims (8)

1.一种电源自切断保护电路，其特征在于，包括：第一开关二极管，继电器；

所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第二引脚与正输入端连接；

所述第一开关二极管正极与所述继电器的第五引脚连接；

所述继电器的第四引脚与正输出端连接；

所述继电器的第一引脚与负输入端和负输出端连接。

2.根据权利要求1所述的电源自切断保护电路，其特征在于，还包括：

所述继电器的第五引脚与所述继电器的第一引脚并联有第二开关二极管；

所述第二开关二极管正极与所述继电器的第五引脚连接，所述第二开关二极管负极与所述继电器的第一引脚连接。

3.根据权利要求2所述的电源自切断保护电路，其特征在于，还包括：

所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第一引脚，并联有双向浪涌保护TVS管。

4.根据权利要求3所述的电源自切断保护电路，其特征在于，还包括：

正输入端连接有保险丝，所述保险丝另一端与所述第一开关二极管负极连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电源自切断保护电路，其特征在于，还包括：

所述第一开关二极管负极以及所述继电器的第一引脚，并联有报警单元。

6.根据权利要求5所述的电源自切断保护电路，其特征在于，所述报警单元包括：

蜂鸣器和第三开关二极管，所述蜂鸣器一端与所述第三开关二极管串联；

所述第三开关二极管负极与所述第一开关二极管负极连接，所述蜂鸣器另一端与负输入端连接。

7.根据权利要求6所述的电源自切断保护电路，其特征在于，所述报警单元还包括：发光二极管；

所述发光二极管负极与所述第三开关二极管负极连接，所述发光二极管正极与负输入端连接。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求1至7任意一项所述的电源自切断保护电路；

连接在所述电源自切断保护电路的正负输出端的用电负载。

Images