CN220775386U - 一种具备高温保护功能的开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，提供一种具备高温保护功能的开关电路，包括开关模块、驱动模块、温度检测模块和分压模块；设置串联的温度检测模块和分压模块，形成分压电路，温度检测模块的阻值跟随环境温度变化，进而改变施加到驱动模块的电压值，在温度过高时使得节点电压值无法启动驱动模块，进而关闭对开关模块的信号输出，最后使得开关模块关断电源输入端与负载之间的电性回路；通过在在电子开关本身增加一个温度检测模块和分压模块，从而能够实现高温自动切断电源，建立高温保护机制，保证了产品不会因过高温而导致失效，保护了大家的物品，避免造成不必要的损失。

Description

一种具备高温保护功能的开关电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种具备高温保护功能的开关电路。

背景技术

随着社会的发展和科学的进步，电能源被广泛地应用到各个领域。在电能源应用领域，主要构件包括电路或电路板。同时电能源应用也存在一些安全隐患，例如电路长时间工作，可能会温度过高，可能会造成器件损坏。

在电子产品中，许多功能模块电路设置有电子开关，用于打开和关闭各功能模块的供电，而这些电子开关本身都不具有高温度自动断开的功能。因此，需要借助MCU或其它控制模块来实现，但MCU或其它控制模块无多余的资源参与温度监控和控制输出时，或产品设计本来就没有控制IC(带AD采样)时，此时要实现温控断电就需要投入非常大的成本。

发明内容

本实用新型提供一种具备高温保护功能的开关电路，解决了现有的开关电路需要借助MCU或其它控制模块来实现高温保护，导致保护成本较高的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种具备高温保护功能的开关电路，包括开关模块、驱动模块、温度检测模块和分压模块；所述开关模块的一端与电源输入端连接，另一端与负载连接，控制端与所述驱动模块连接；所述驱动模块的输入端通过所述温度检测模块与电源输入端连接，其输入端还通过所述分压模块接地。

本基础方案设置串联的温度检测模块和分压模块，形成分压电路，温度检测模块的阻值跟随环境温度变化，进而改变施加到驱动模块的电压值，在温度过高时使得节点电压值无法启动驱动模块，进而关闭对开关模块的信号输出，最后使得开关模块关断电源输入端与负载之间的电性回路；通过在在电子开关本身增加一个温度检测模块和分压模块，从而能够实现高温自动切断电源，建立高温保护机制，保证了产品不会因过高温而导致失效，保护了大家的物品，避免造成不必要的损失。

在进一步的实施方案中，所述温度检测模块为热敏电阻，所述热敏电阻的一端与电源输入端连接，另一端与所述驱动模块的输入端连接、还通过所述分压模块接地。

本方案采用热敏电阻设置温度检测模块，电路结构简单，成本低廉且温度检测效率高。

在进一步的实施方案中，所述驱动模块包括第一二极管、第一电阻和第一开关管；所述第一开关管的控制端通过所述第一电阻与所述第一二极管的阳极连接，第一端与所述开关模块的控制端连接，第二端接地；所述第一二极管的阴极接入所述温度检测模块和所述分压模块之间。

在进一步的实施方案中，所述第一二极管为稳压二极管。

本方案在驱动模块的输入端设置稳压二极管，在环境温度低时，节点电压较高，进而可击穿稳压二极管导通第一开关管实现对开关模块的驱动；在环境温度高时，节点电压较低，稳压二极管限制了电压输入，控制第一开关管关断，进而关闭对开关模块的信号驱动。

在进一步的实施方案中，所述开关模块包括第二电阻、第三电阻和第二开关管；所述第二开关管的控制端通过所述第二电阻与所述驱动模块连接，第一端与电源输入端连接，第二端与负载连接；所述第三电阻的两端分别与所述第二开关管的第一端、控制端连接。

在进一步的实施方案中，所述第一开关管为NPN型三极管或PNP型三极管。

在进一步的实施方案中，所述第二开关管为N沟道MOS管或P沟道MOS管。

在进一步的实施方案中，所述分压模块包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述驱动模块、温度检测模块连接，另一端接地。

本方案设置与驱动模块、温度检测模块连接的第四电阻，通过串联的第四电阻和热敏电阻形成分压电路，第四电阻和热敏电阻之间的节点电压跟随热敏电阻的阻值变化而变化，实现对环境温度的实时检测。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种具备高温保护功能的开关电路的系统框架图；

图2是本实用新型实施例提供的图1硬件电路图；

其中：开关模块1，驱动模块2，温度检测模块3，分压模块4；

第一开关管Q1，第二开关管Q2，第一二极管ZD1，热敏电阻RTC，第一电阻R1～第四电阻R4。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。

本实用新型实施例提供的一种具备高温保护功能的开关电路，如图1、图2所示，在本实施例中，包括开关模块1、驱动模块2、温度检测模块3和分压模块4；所述开关模块1的一端与电源输入端VDD连接，另一端(即VCC)与负载连接，控制端与所述驱动模块2连接；所述驱动模块2的输入端通过所述温度检测模块3与电源输入端VDD连接，其输入端还通过所述分压模块4接地。

在本实施例中，所述温度检测模块3为热敏电阻RTC，所述热敏电阻RTC的一端与电源输入端VDD连接，另一端与所述驱动模块2的输入端连接、还通过所述分压模块4接地。

其中，热敏电阻RTC选用负温度系数热敏电阻，其阻值随温度升高而降低。

本实施例采用热敏电阻RTC设置温度检测模块3，电路结构简单，成本低廉且温度检测效率高。

在本实施例中，所述驱动模块2包括第一二极管ZD1、第一电阻R1和第一开关管Q1；所述第一开关管Q1的控制端通过所述第一电阻R1与所述第一二极管ZD1的阳极连接，第一端与所述开关模块1的控制端连接，第二端接地；所述第一二极管ZD1的阴极接入所述温度检测模块3和所述分压模块4之间。

在本实施例中，所述第一二极管ZD1为稳压二极管。

在本实施例中，所述第一开关管Q1为NPN型三极管或PNP型三极管。

本实施例在驱动模块2的输入端设置稳压二极管，在环境温度低时，节点电压较高，进而可击穿稳压二极管导通第一开关管Q1实现对开关模块1的驱动；在环境温度高时，节点电压较低，稳压二极管限制了电压输入，控制第一开关管Q1关断，进而关闭对开关模块1的信号驱动。

在本实施例中，所述开关模块1包括第二电阻R2、第三电阻R3和第二开关管Q2；所述第二开关管Q2的控制端通过所述第二电阻R2与所述驱动模块2连接，第一端与电源输入端VDD连接，第二端与负载连接；所述第三电阻R3的两端分别与所述第二开关管Q2的第一端、控制端连接。

在本实施例中，所述第二开关管Q2为N沟道MOS管或P沟道MOS管。

在本实施例中，所述分压模块4包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端与所述驱动模块2、温度检测模块3连接，另一端接地。

本实施例设置与驱动模块2、温度检测模块3连接的第四电阻R4，通过串联的第四电阻R4和热敏电阻RTC形成分压电路，第四电阻R4和热敏电阻RTC之间的节点电压跟随热敏电阻RTC的阻值变化而变化，实现对环境温度的实时检测。

以第一开关管Q1为NPN型三极管、第二开关管Q2为P沟道MOS管为例，本实施例的工作原理如下：

常温下，第四电阻R4与热敏电阻RTC组成分压电路，节点电压Ua击穿第一二极管ZD1，通过第一电阻R1驱动第一开关管Q1导通。此时，电源输入端VDD通过第三电阻R3、第二电阻R2形成回路，给第二开关管Q2的源极和栅极施加电压，驱动第二开关管Q2导通，进而导通电源输入端VDD与负载的电源回路，形成通路。

当环境温度较高超过一定阈值时，由于温度升高导致热敏电阻RTC阻值变小，进而促使节点电源Ua减小，不足以击穿第一二极管ZD1，因此第一开关管Q1无法导通，进而第三电阻R3、第二电阻R2形成不了回路，则第三电阻R3两边没有压降，第二开关管Q2不导通，切断电源输入端VDD的电源输出，实现了高温断开。

本实用新型实施例设置串联的温度检测模块3和分压模块4，形成分压电路，温度检测模块3的阻值跟随环境温度变化，进而改变施加到驱动模块2的电压值，在温度过高时使得节点电压值无法启动驱动模块2，进而关闭对开关模块1的信号输出，最后使得开关模块1关断电源输入端VDD与负载之间的电性回路；通过在在电子开关本身增加一个温度检测模块3和分压模块4，从而能够实现高温自动切断电源，建立高温保护机制，保证了产品不会因过高温而导致失效，保护了大家的物品，避免造成不必要的损失。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：包括开关模块、驱动模块、温度检测模块和分压模块；所述开关模块的一端与电源输入端连接，另一端与负载连接，控制端与所述驱动模块连接；所述驱动模块的输入端通过所述温度检测模块与电源输入端连接，其输入端还通过所述分压模块接地。

2.如权利要求1所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述温度检测模块为热敏电阻，所述热敏电阻的一端与电源输入端连接，另一端与所述驱动模块的输入端连接、还通过所述分压模块接地。

3.如权利要求2所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述驱动模块包括第一二极管、第一电阻和第一开关管；所述第一开关管的控制端通过所述第一电阻与所述第一二极管的阳极连接，第一端与所述开关模块的控制端连接，第二端接地；所述第一二极管的阴极接入所述温度检测模块和所述分压模块之间。

4.如权利要求3所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述第一二极管为稳压二极管。

5.如权利要求1所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述开关模块包括第二电阻、第三电阻和第二开关管；所述第二开关管的控制端通过所述第二电阻与所述驱动模块连接，第一端与电源输入端连接，第二端与负载连接；所述第三电阻的两端分别与所述第二开关管的第一端、控制端连接。

6.如权利要求3所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述第一开关管为NPN型三极管或PNP型三极管。

7.如权利要求5所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述第二开关管为N沟道MOS管或P沟道MOS管。

8.如权利要求1所述的一种具备高温保护功能的开关电路，其特征在于：所述分压模块包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述驱动模块、温度检测模块连接，另一端接地。