CN219678114U - 一种保护电路、开关电源和空调 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种保护电路、开关电源和空调,其中,保护电路包括:第一开关单元,第一开关单元的第一端与电源端相连;电压检测单元,电压检测单元的第一端与第一开关单元的第二端相连,电压检测单元的第二端与负载端相连;第二开关单元,第二开关单元的第一端与第一开关单元的第三端相连,第二开关单元的第二端与负载端相连,第二开关单元的第三端与电压检测单元的第一端相连。在本公开的一种保护电路、开关电源和空调中,且整体均是硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求。
Description
技术领域
本公开涉及保护电路技术领域,尤其涉及一种保护电路、开关电源和空调。
背景技术
开关电源用于向负载提供稳定的电压,对电压稳定性要求较高的负载,还需要在负载端配置保护电路,但目前的保护电路在应对过流、过压等电路故障时存在一定的延时滞后性,导致整体的安全性能不高,难以满足使用需求。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本公开的目的在于提供一种保护电路、开关电源和空调。
为达到上述目的,本公开第一方面提供一种保护电路,包括:第一开关单元,所述第一开关单元的第一端与电源端相连;电压检测单元,所述电压检测单元的第一端与所述第一开关单元的第二端相连,所述电压检测单元的第二端与负载端相连;第二开关单元,所述第二开关单元的第一端与所述第一开关单元的第三端相连,所述第二开关单元的第二端与所述负载端相连,所述第二开关单元的第三端与所述电压检测单元的第一端相连;其中,所述第二开关单元用于在所述第一开关单元导通时,通过所述电压检测单元检测的所述负载端电压调节所述第一开关单元第三端的电流,以调节所述负载端的电压。
可选的,所述第一开关单元包括:第一三极管,所述第一三极管是NPN型,所述第一三极管的集电极与所述电源端相连,所述第一三极管的发射极与所述电压检测单元的第一端相连,所述第一三极管的基极与所述第二开关单元的第一端相连。
可选的,所述第二开关单元包括:第二三极管,所述第二三极管是NPN型,所述第二三极管的集电极与所述第一开关单元的第三端相连,所述第二三极管的基极与所述电压检测单元的第一端相连;第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第二三极管的发射极相连,所述第一电阻的第二端与所述负载端相连。
可选的,所述电压检测单元包括:第二电阻,所述第二电阻的第一端分别与所述第一开关单元的第二端和所述第二开关单元的第三端相连,所述第二电阻的第二端与所述负载端相连。
可选的,所述保护电路还包括:控制单元,所述控制单元的输出端与所述第一开关单元的第三端相连。
可选的,所述保护电路还包括:第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述负载端相连,所述第三电阻的第二端接地。
可选的,所述保护电路还包括:变压器,所述变压器的第一端与所述电源端相连,所述变压器的第二端与所述第一开关单元的第一端相连。
可选的,所述保护电路还包括:第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述变压器的第二端相连,所述第一二极管的阴极与所述第一开关单元的第一端相连;第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阴极相连,所述第一电容的第二端接地。
可选的,所述保护电路还包括:第三开关单元,所述第三开关单元的第一端与所述电源端相连,所述第三开关单元的第二端与所述变压器的第一端相连;调压单元,所述调压单元的输入端与所述变压器的第二端相连,所述调压单元的输出端与所述第三开关单元的第三端相连。
本公开第二方面提供一种开关电源,包括:如本公开第一方面提供的保护电路。
本公开第三方面提供一种空调,包括:如本公开第二方面提供的开关电源。
本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果:
当电源端输出电能且第一开关单元导通时,第二开关单元能够通过电压检测单元检测的负载端电压调节第一开关单元第三端的电流,以调节负载端的电压,从而保证负载端的电压能够稳定在恒定值,进而满足对电压稳定性较高的负载端的使用需求;当电路中出现过流、过压等电路故障时,电压检测单元检测的负载端电压也会迅速上升,而由于电压检测单元检测的负载端电压能够直接控制第二开关单元的状态,且第二开关单元在导通时能够对第一开关单元第三端的电流进行分流,使得第一开关单元的导通程度能够随负载端电压的迅速上升而快速减小,直到第一开关单元完全断开,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,且整体均是硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求。
本公开附加的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,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本公开一实施例提出的保护电路的电路示意图;
图2是本公开一实施例提出的保护电路的电路示意图;
图3是本公开一实施例提出的保护电路的电路示意图;
图4是本公开一实施例提出的保护电路的电路示意图;
如图所示:1、第一开关单元,2、电压检测单元,3、第二开关单元,4、控制单元,5、第三开关单元,6、调压单元,7、电源端,8、负载端;
C1、第一电容,C2、第二电容,C3、第三电容,C4、第四电容,C5、第五电容,C6、第六电容,C7、第七电容,C8、第八电容,C9、第九电容,C10、第十电容,C11、第十一电容;
R1、第一电阻,R2、第二电阻,R3、第三电阻,R4、第四电阻,R5、第五电阻,R6、第六电阻,R7、第七电阻,R8、第八电阻,R9、第九电阻,R10、第十电阻,R11、第十一电阻,R12、第十二电阻,R13、第十三电阻;
D1、第一二极管,D2、第二二极管,D3、第三二极管,D4、第四二极管,D5、第五二极管;
Q1、第一三极管,Q2、第二三极管;
OC、光电耦合元件,T1、变压器。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。相反,本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在相关实施例中,保护电路包括稳压芯片,稳压芯片的第一端与电源端相连,稳压芯片的第二端与负载端相连,稳压芯片的第三端接地。
其中,通过稳压芯片的稳压作用,实现电源端向负载端稳定的电压输出,但保护电路在应对过流、过压等电路故障时,需要将稳压芯片处的电压先反馈到控制芯片中,待控制芯片运算并动作后才能进行电路的保护,整体耗时较长,存在一定的延时滞后性,导致保护电路的安全性能不高,难以满足使用需求。
为解决上述技术问题,如图1所示,本公开实施例提出一种保护电路,包括第一开关单元1、电压检测单元2和第二开关单元3,第一开关单元1的第一端与电源端7相连,电压检测单元2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,电压检测单元2的第二端与负载端8相连,第二开关单元3的第一端与第一开关单元1的第三端相连,第二开关单元3的第二端与负载端8相连,第二开关单元3的第三端与电压检测单元2的第一端相连,其中,第二开关单元3用于在第一开关单元1导通时,通过电压检测单元2检测的负载端8电压调节第一开关单元1第三端的电流,以调节负载端8的电压。
可以理解的是,由于第一开关单元1的第一端与电源端7相连,电压检测单元2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,电压检测单元2的第二端与负载端8相连,使得第一开关单元1导通时,电源端7能够向负载端8输出电能,且电压检测单元2能够检测负载端8的电压,同时,由于第二开关单元3的第一端与第一开关单元1的第三端相连,使得第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,而且,由于第二开关单元3的第三端与电压检测单元2的第一端相连,使得电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态。
由此,当电源端7输出电能且第一开关单元1导通时,第二开关单元3能够通过电压检测单元2检测的负载端8电压调节第一开关单元1第三端的电流,以调节负载端8的电压,从而保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,进而满足对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
同时,当电路中出现过流、过压等电路故障时,电压检测单元2检测的负载端8电压也会迅速上升,而由于电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态,且第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,使得第一开关单元1的导通程度能够随负载端8电压的迅速上升而快速减小,直到第一开关单元1完全断开,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,且整体均是硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求。
需要说明的是,第一开关单元1用于控制电源端7与负载端8之间通路的通断,且在第一开关单元1导通时,第一开关单元1还用于根据其第三端的电流调节其第一端与第二端之间的电流,进而调节负载端8的电压,第一开关单元1的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
第二开关单元3用于控制第一开关单元1第三端与负载端8之间通路的通断,且在第二开关单元3导通时,第二开关单元3还用于根据其第三端的电流调节其第一端与第二端之间的电流,从而调节第一开关单元1第三端的电流,进而调节负载端8的电压,第二开关单元3的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
电压检测单元2用于检测负载端8的电压并将负载端8电压反馈到第二开关单元3的第三端,以控制第二开关单元3第一端与第二端之间的电流,电压检测单元2的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
当向第一开关单元1第三端输送的电流固定时,若第二开关单元3第一端与第二端之间的电流增大,则第一开关单元1第三端的电流减小,若第二开关单元3第一端与第二端之间的电流减小,则第一开关单元1第三端的电流减增大,因此利用负载端8电压控制第二开关单元3的状态,能够实现对第一开关单元1的控制。
其中,虽然第二开关单元3的第二端与负载端8相连,但由于第二开关单元3的第一端与第一开关单元1的第三端相连,使得第二开关单元3第一端与第二端之间的电流是第一开关单元1第三端的控制电流,电流极小,对负载端8的影响可以忽略不计。
过流是指电流过大,过压是指电压过大,过流、过压等电路故障引起的原因可以是负载端8的故障,也可以是电源端7的故障,对此不作限制。
在相关实施例中,稳压芯片运行时自身的发热量较大,不仅增大了保护电路的散热负担,而且还会造成较大的功率损耗。
如图1和图4所示,在一些实施例中,第一开关单元1包括第一三极管Q1,第一三极管Q1是NPN型,第一三极管Q1的集电极与电源端7相连,第一三极管Q1的发射极与电压检测单元2的第一端相连,第一三极管Q1的基极与第二开关单元3的第一端相连。
可以理解的是,当第一三极管Q1的基极电流增大时,第一三极管Q1的集电极与发射极之间逐渐导通,且第一三极管Q1的集电极与发射极之间的电流随着基极电流的增大而增大,此时,第一三极管Q1处于放大状态,当第一三极管Q1的基极电流增大到一定值时,第一三极管Q1的集电极与发射极之间的电流不再随着基极电流的增大而增大,此时,第一三极管Q1处于饱和状态。
由于第一三极管Q1的集电极与电源端7相连,第一三极管Q1的发射极与电压检测单元2的第一端相连,使得第一三极管Q1处于饱和状态时,电源端7向负载端8能够输出稳定的电能,保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,进而满足对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
由于第一三极管Q1的基极与第二开关单元3的第一端相连,使得第二开关单元3在导通时能够对第一三极管Q1基极的电流进行分流,从而使第一三极管Q1能够从饱和状态转换为放大状态,此时,第二开关单元3能够通过电压检测单元2检测的负载端8电压调节第一三极管Q1基极的电流,从而调节第一三极管Q1的集电极与发射极之间的电流,进而调节负载端8的电压,保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,以满足对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
当电路中出现过流、过压等电路故障时,电压检测单元2检测的负载端8电压也会迅速上升,而由于电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态,且第二开关单元3在导通时能够对第一三极管Q1基极的电流进行分流,使得第一三极管Q1集电极与发射极之间的电流能够随负载端8电压的迅速上升而快速减小,直到第一三极管Q1从放大状态转换为截止状态,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,满足了电路的保护需求。
其中,第一三极管Q1、第二开关单元3和电压检测单元2之间的配合为硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求,同时,第一三极管Q1在运行时自身的发热量极小,不仅避免增大保护电路的散热负担,而且还避免造成较大的功率损耗,由此进一步提高了保护电路的性能。
需要说明的是,第一三极管Q1是NPN型三极管,NPN型三极管是指由两块N(Negative,负极)型半导体中间夹着一块P(Positive,正极)型半导体所组成的三极管,三极管包括基极(Base)、集电极(Collector)和发射极(Emitter)。
如图1和图4所示,在一些实施例中,第二开关单元3包括第二三极管Q2和第一电阻R1,第二三极管Q2是NPN型,第二三极管Q2的集电极与第一开关单元1的第三端相连,第二三极管Q2的基极与电压检测单元2的第一端相连,第一电阻R1的第一端与第二三极管Q2的发射极相连,第一电阻R1的第二端与负载端8相连。
可以理解的是,当第二三极管Q2的基极电流较小时,第二三极管Q2的集电极与发射极之间无法导通,此时,第二三极管Q2处于截止状态,当第二三极管Q2的基极电流逐渐增大时,第二三极管Q2的集电极与发射极之间逐渐导通,且第二三极管Q2的集电极与发射极之间的电流随着基极电流的增大而增大,此时,第二三极管Q2处于放大状态。
由于电压检测单元2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,电压检测单元2的第二端与负载端8相连,使得电源端7向负载端8输送电能时,电压检测单元2能够检测负载端8的电压,且在电路中的电流未出现波动时,负载端8的电压较小,同时,由于第二三极管Q2的基极与电压检测单元2的第一端相连,使得第二三极管Q2的基极电流也较小,此时,第二三极管Q2处于截止状态,且电源端7利用第一开关单元1能够向负载端8提供稳定的电压。
当电路中的电流出现波动时,负载端8的电压增大,同时,第二三极管Q2的基极电流也逐渐增大,使得第二三极管Q2处于放大状态,此时,第二三极管Q2集电极与发射极之间的电流随着负载端8电压的增大而增大,而且,由于第二三极管Q2的集电极与第一开关单元1的第三端相连,使得第一开关单元1第三端的电流随着第二三极管Q2集电极与发射极之间电流的增大而减小,从而使得第一开关单元1第一端与第二端之间的电流随着第一开关单元1第三端电流的减小而减小,进而降低了负载端8的电压,由此实现对负载端8电压的闭环调节,保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,满足了对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
当电路中出现过流、过压等电路故障时,负载端8的电压也会迅速上升,第二三极管Q2集电极与发射极之间的电流随着负载端8电压的迅速上升而快速增大,第一开关单元1第三端的电流随着第二三极管Q2集电极与发射极之间电流的快速增大而迅速减小,直至第一开关单元1第一端与第二端之间断开,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,满足了电路的保护需求。
其中,第二三极管Q2、第一开关单元1和电压检测单元2之间的配合为硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求,同时,第二三极管Q2在运行时自身的发热量极小,不仅避免增大保护电路的散热负担,而且还避免造成较大的功率损耗,由此进一步提高了保护电路的性能。
且通过第一电阻R1的设置,不仅能够保证第二三极管Q2的稳定运行,使第二三极管Q2能够根据负载端8的电压进行状态切换,而且还能够起到分压限流的作用,使第二开关单元3能够对第一开关单元1第三端进行分流的同时减小第二开关单元3对负载端8的影响。
需要说明的是,第二三极管Q2是NPN型三极管,NPN型三极管是指由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管,三极管包括基极、集电极和发射极。
第一电阻R1的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
如图1和图4所示,在一些实施例中,电压检测单元2包括第二电阻R2,第二电阻R2的第一端分别与第一开关单元1的第二端和第二开关单元3的第三端相连,第二电阻R2的第二端与负载端8相连。
可以理解的是,当电源端7向负载端8输送电能时,由于第二电阻R2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,第二电阻R2的第二端与负载端8相连,使得第二电阻R2上产生与负载端8电压对应的检测电压,且由于第二电阻R2的第一端与第二开关单元3的第三端相连,使得第二开关单元3能够通过第二电阻R2上的检测电压调节第一开关单元1第三端的电流,以调节负载端8的电压,从而保证负载端8的电压能够稳定在恒定值或在电路中出现过流、过压等电路故障时第一开关单元1能够断开,进而满足负载端8的使用需求。
需要说明的是,第二电阻R2的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
如图2和图4所示,在一些实施例中,保护电路还包括控制单元4,控制单元4的输出端与第一开关单元1的第三端相连。
可以理解的是,由于控制单元4的输出端与第一开关单元1的第三端相连,使得保护电路能够利用控制单元4控制第一开关单元1的通断,同时,使得第二开关单元3能够对控制单元4输出端与第一开关单元1第三端之间的电流进行分流,以实现对负载端8电压的调节。
需要说明的是,控制单元4用于向第一开关单元1的第三端输送控制电流,控制单元4的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制,示例的,控制单元4可以是微控制单元4(Microcontroller Unit,MCU)。
如图4所示,在一些实施例中,保护电路还包括第三电阻R3,第三电阻R3的第一端与负载端8相连,第三电阻R3的第二端接地。
可以理解的是,由于第三电阻R3的第一端与负载端8相连,第三电阻R3的第二端接地,使得电源端7向负载端8输送电能时,第三电阻R3上能够产生恒定的电压值,从而对负载端8起到稳压作用,保证负载的稳定运行。
需要说明的是,第三电阻R3的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
如图3和图4所示,在一些实施例中,保护电路还包括变压器T1,变压器T1的第一端与电源端7相连,变压器T1的第二端与第一开关单元1的第一端相连。
可以理解的是,由于变压器T1的第一端与电源端7相连,变压器T1的第二端与第一开关单元1的第一端相连,使得保护电路能够利用变压器T1将电源端7的电压转换为负载端8所需的电压值,进而再利用第一开关单元1、第二开关单元3和电压检测单元2的调节使负载端8的电压稳定在恒定值,由此保证了负载端8的稳定运行。
需要说明的是,变压器T1的第一端是指变压器T1的输入端,即变压器T1的一次侧,变压器T1的第二端是指变压器T1的输出端,即变压器T1的二次侧,变压器T1的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
如图4所示,在一些实施例中,保护电路还包括第一二极管D1和第一电容C1,第一二极管D1的阳极与变压器T1的第二端相连,第一二极管D1的阴极与第一开关单元1的第一端相连,第一电容C1的第一端与第一二极管D1的阴极相连,第一电容C1的第二端接地。
可以理解的是,通过第一二极管D1和第一电容C1的设置,在变压器T1与第一开关单元1之间形成了整流滤波电路,从而使变压器T1输出的交流电能够转换为负载端8能够使用的直流电,保证了负载端8的稳定运行。
需要说明的是,第一二极管D1用于单向导通,第一二极管D1的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
第一电容C1用于滤波,第一电容C1的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
根据实际需要,如图4所示,保护电路还可以包括第二电容C2和第四电阻R4,第二电容C2的第一端与第一二极管D1的阳极相连,第四电阻R4的第一端与第二电容C2的第二端相连,第四电阻R4的第二端与第一二极管D1阴极相连,由此,通过第二电容C2和第四电阻R4的设置,能够在第一二极管D1上建立保护回路,避免第三开关单元5在通断过程中变压器T1产生的瞬时反向电压对第一二极管D1造成损坏。
如图3和图4所示,在一些实施例中,保护电路还包括第三开关单元5和调压单元6,第三开关单元5的第一端与电源端7相连,第三开关单元5的第二端与变压器T1的第一端相连,调压单元6的输入端与变压器T1的第二端相连,调压单元6的输出端与第三开关单元5的第三端相连。
可以理解的是,当第三开关单元5导通时,电源端7与变压器T1之间的回路导通,使得变压器T1能够进行电能的储存,当第三开关单元5断开时,电源端7与变压器T1之间的回路断开,使得变压器T1能够向负载端8输出电能,且由于调压单元6的输入端与变压器T1的第二端相连,调压单元6的输出端与第三开关单元5的第三端相连,使得调压单元6能够根据变压器T1输出的电压控制第三开关单元5的通断频率,从而实现变压器T1输出电压的调节,保证变压器T1输出的电压能够稳定在预定值,进而保证负载端8的稳定运行。
需要说明的是,第三开关单元5的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制,示例的,第三开关单元5可以是绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)等半导体开关。
调压单元6的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制,示例的,调压单元6可以是开关电源的控制芯片,控制芯片包括电流检测端、接地端、反馈端、工作电压端、输出端、两个高压MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)端等。
根据实际需要,如图4所示,保护电路还可以包括第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第二二极管D2和第六电阻R6,其中,变压器T1的第一端具有同侧的第一绕组和第二绕组,第三开关单元5串联在第一绕组上,第一绕组的第一端与电源端7相连,第一绕组的第二端与控制芯片的两个高压MOSFET端相连,第六电阻R6的第一端与控制芯片的电流检测端相连,第六电阻R6的第二端接地,由此,在第三开关单元5导通时,控制芯片能够利用第六电阻R6检测电源端7输出的电流和电压,以在电路中出现故障时能够及时断开第三开关单元5,以保证电路的安全运行。
同时,第二绕组的第一端接地,第二绕组的第二端与第五电阻R5的第一端相连,第五电阻R5的第二端与第二二极管D2的阳极相连,第二二极管D2的阴极与控制芯片的工作电压端相连,第三电容C3的第一端与第二二极管D2的阴极相连,第三电容C3的第二端接地,第四电容C4的第一端与第三电容C3的第一端相连,第四电容C4的第二端与第三电容C3的第二端相连,由此,利用第一绕组与第二绕组的耦合、第二二极管D2和第三电容C3的整流滤波以及第四电容C4的滤波稳压,使得控制芯片能够获得稳定的工作电压,进而保证控制芯片的稳定运行。
根据实际需要,如图4所示,保护电路还可以包括第三二极管D3、第五电容C5和第七电阻R7,第三二极管D3的阳极与第一绕组的第二端相连,第三二极管D3的阴极与第七电阻R7的第一端相连,第七电阻R7的第二端与电源端7相连,第五电容C5的第一端与第七电阻R7的第一端相连,第五电容C5的第二端与第七电阻R7的第二端相连,由此,通过第三二极管D3、第五电容C5和第七电阻R7的设置,构成了钳位吸收电路,不仅能够对控制芯片两个高压MOSFET端的电压实现钳位,保证控制芯片的稳定运行,而且还能够缓冲第三开关单元5通断产生的浪涌电流,保证保护电路的稳定运行。
根据实际需要,如图4所示,保护电路还可以包括第六电容C6和第七电容C7,第六电容C6的第一端与电源端7相连,第六电容C6的第二端接地,第七电容C7的第一端与第一绕组的第一端相连,第七电容C7的第二端接地,由此,通过第六电容C6和第七电容C7的设置,实现对电源端7与第一绕组之间回路的滤波,保证保护电路的稳定运行。
根据实际需要,如图4所示,保护电路还可以包括第四二极管D4、第八电容C8、第九电容C9、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十电容C10、第五二极管D5、光电耦合元件OC和第十一电容C11,其中,变压器T1的第二端具有同侧的第三绕组和第四绕组,第四绕组的第一端与第一二极管D1的阳极相连,第四绕组的第二端接地,第三绕组的第二端与第一二极管D1的阴极相连,第四二极管D4的阳极与第三绕组的第一端相连,第八电容C8的第一端与第四二极管D4的阳极相连,第八电容C8的第二端与第四二极管D4的阴极相连,第九电容C9的第一端与第八电容C8的第一端相连,第九电容C9的第二端与第八电容C8的第二端相连,第八电阻R8的第一端与第九电容C9的第一端相连,第八电阻R8的第二端与第九电容C9的第二端相连,由此,利用第一绕组与第三绕组的耦合、第四二极管D4和第八电容C8的整流滤波、第九电容C9的滤波以及第八电阻R8的稳压,使得光电耦合元件OC能够稳定运行。
同时,第九电阻R9的第一端与第九电容C9的第一端相连,第九电阻R9的第二端与光电耦合元件OC的发光二极管阳极相连,第十电阻R10的第一端与第九电阻R9的第二端相连,第十电阻R10的第二端与光电耦合元件OC的发光二极管阴极相连,第十一电阻R11的第一端与第九电容C9的第一端相连,第十二电阻R12的第一端与第十一电阻R11的第二端相连,第十二电阻R12的第二端接地,第十三电阻R13的第一端与第十二电阻R12的第一端相连,第十电容C10的第一端与第十三电阻R13的第二端相连,第十电容C10的第二端与第十电阻R10的第二端相连,第五二极管D5是晶闸管,第五二极管D5的阳极与第十二电阻R12的第二端相连,第五二极管D5的阴极与第十电阻R10的第二端相连,第五二极管D5的控制极与第十三电阻R13的第一端相连,第十一电容C11的第一端与控制芯片的反馈端相连,第十一电容C11的第二端分别与第六电阻R6的第二端和控制芯片的接地端相连,光电耦合元件OC的三极管集电极与第十一电容C11的第一端相连,光电耦合元件OC的三极管发射极与第十一电容C11的第二端相连,光电耦合元件OC的三极管发射极接地,其中,第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12均用于限流,第十三电阻R13和第十电容C10用于调节阻抗,进而调节第五二极管D5的响应速度,第十一电容C11用于滤波。
本公开实施例还提出一种开关电源,其特征在于,包括如本公开实施例的保护电路。
可以理解的是,由于第一开关单元1的第一端与电源端7相连,电压检测单元2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,电压检测单元2的第二端与负载端8相连,使得第一开关单元1导通时,电源端7能够向负载端8输出电能,且电压检测单元2能够检测负载端8的电压,同时,由于第二开关单元3的第一端与第一开关单元1的第三端相连,使得第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,而且,由于第二开关单元3的第三端与电压检测单元2的第一端相连,使得电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态。
由此,当电源端7输出电能且第一开关单元1导通时,第二开关单元3能够通过电压检测单元2检测的负载端8电压调节第一开关单元1第三端的电流,以调节负载端8的电压,从而保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,进而满足对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
同时,当电路中出现过流、过压等电路故障时,电压检测单元2检测的负载端8电压也会迅速上升,而由于电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态,且第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,使得第一开关单元1的导通程度能够随负载端8电压的迅速上升而快速减小,直到第一开关单元1完全断开,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,且整体均是硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求。
需要说明的是,开关电源的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
本公开实施例还提出一种空调,其特征在于,包括如本公开实施例的开关电源。
可以理解的是,由于第一开关单元1的第一端与电源端7相连,电压检测单元2的第一端与第一开关单元1的第二端相连,电压检测单元2的第二端与负载端8相连,使得第一开关单元1导通时,电源端7能够向负载端8输出电能,且电压检测单元2能够检测负载端8的电压,同时,由于第二开关单元3的第一端与第一开关单元1的第三端相连,使得第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,而且,由于第二开关单元3的第三端与电压检测单元2的第一端相连,使得电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态。
由此,当电源端7输出电能且第一开关单元1导通时,第二开关单元3能够通过电压检测单元2检测的负载端8电压调节第一开关单元1第三端的电流,以调节负载端8的电压,从而保证负载端8的电压能够稳定在恒定值,进而满足对电压稳定性较高的负载端8的使用需求。
同时,当电路中出现过流、过压等电路故障时,电压检测单元2检测的负载端8电压也会迅速上升,而由于电压检测单元2检测的负载端8电压能够直接控制第二开关单元3的状态,且第二开关单元3在导通时能够对第一开关单元1第三端的电流进行分流,使得第一开关单元1的导通程度能够随负载端8电压的迅速上升而快速减小,直到第一开关单元1完全断开,由此实现了电路的过流保护、过压保护等,且整体均是硬件之间的联动,不涉及信号反馈、芯片运算等动作,耗时极短,从而有效提高了保护电路的安全性能,满足了使用需求。
需要说明的是,空调的具体类型可以根据实际需要进行设置,对此不作限制。
在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、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、材料或者特点包含于本公开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。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种保护电路,其特征在于,包括:
第一开关单元,所述第一开关单元的第一端与电源端相连;
电压检测单元,所述电压检测单元的第一端与所述第一开关单元的第二端相连,所述电压检测单元的第二端与负载端相连;
第二开关单元,所述第二开关单元的第一端与所述第一开关单元的第三端相连,所述第二开关单元的第二端与所述负载端相连,所述第二开关单元的第三端与所述电压检测单元的第一端相连;
其中,所述第二开关单元用于在所述第一开关单元导通时,通过所述电压检测单元检测的所述负载端电压调节所述第一开关单元第三端的电流,以调节所述负载端的电压。
2.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述第一开关单元包括:
第一三极管,所述第一三极管是NPN型,所述第一三极管的集电极与所述电源端相连,所述第一三极管的发射极与所述电压检测单元的第一端相连,所述第一三极管的基极与所述第二开关单元的第一端相连。
3.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述第二开关单元包括:
第二三极管,所述第二三极管是NPN型,所述第二三极管的集电极与所述第一开关单元的第三端相连,所述第二三极管的基极与所述电压检测单元的第一端相连;
第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第二三极管的发射极相连,所述第一电阻的第二端与所述负载端相连。
4.根据权利要求1、2或3所述的保护电路,其特征在于,所述电压检测单元包括:
第二电阻,所述第二电阻的第一端分别与所述第一开关单元的第二端和所述第二开关单元的第三端相连,所述第二电阻的第二端与所述负载端相连。
5.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路还包括:
控制单元,所述控制单元的输出端与所述第一开关单元的第三端相连。
6.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路还包括:
第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述负载端相连,所述第三电阻的第二端接地。
7.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路还包括:
变压器,所述变压器的第一端与所述电源端相连,所述变压器的第二端与所述第一开关单元的第一端相连。
8.根据权利要求7所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路还包括:
第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述变压器的第二端相连,所述第一二极管的阴极与所述第一开关单元的第一端相连;
第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阴极相连,所述第一电容的第二端接地。
9.根据权利要求7所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路还包括:
第三开关单元,所述第三开关单元的第一端与所述电源端相连,所述第三开关单元的第二端与所述变压器的第一端相连;
调压单元,所述调压单元的输入端与所述变压器的第二端相连,所述调压单元的输出端与所述第三开关单元的第三端相连。
10.一种开关电源,其特征在于,包括:如权利要求1-9中任意一项所述的保护电路。
11.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求10所述的开关电源。
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