一种限压限流电路及负载的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电路安全技术领域，特别涉及一种限压限流电路及负载。
[0002]
【背景技术】
[0003]所有的电器在使用时最忌电网电压过高过低，不论工业设备还是家用电器都有一个额定电压，电压范围通常规定为170V-240V(可以在电器设备的铭牌或说明书上看到)。如果超出这个电压就超出了电器的绝缘强度和耐压值，电器会因此发热、击穿而烧坏甚至起火。目前由于零线被盗、设备老化、技术故障、人为故障、自然灾害、停电再来电等原因引起的电压不稳、电压过高过低导致大片区大量电器被烧坏、烧毁的情况不断发生，人们损失惨重，索赔无门，劳民伤财的事接踵而至，应加设益民超压、过压、欠压保护器(又名电器保护器)，以防止电气火灾，保护生命财产安全。
[0004]漏电保护器和空气开关只是对电流进行控制，忽略了对电压的控制，在漏电保护器和空气开关的基础上增加超压过压欠压保护器，超压过压欠压保护器主要作用就是对电压进行全面监测、控制、保护，如果对电流电压都进行保护，这样就可以避免因电流电压的异常突升对生命财产造成伤害。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种限压限流电路，旨在解决现有的负载电路存在安全隐患的问题。
[0007]本发明是这样实现的，一种限压限流电路，第一输入端与第二输入端接入直流电，第一输出端与第二输出端连接负载，包括:
第一控制模块，输入端与输出端分别是所述第一输入端与第一输出端，具有接收第一控制信号的受控端，用于根据所述第一控制信号实现开关控制；
第二控制模块，输入端是所述第二输出端，电源端连接所述第一输入端，具有接收第二控制信号的受控端，用于根据所述第二控制信号实现开关控制；
检测模块，电压检测端连接所述第一输出端，第一控制端连接所述第一控制模块的受控端，第二控制端连接所述第二控制模块的受控端，输入端连接所述第二控制模块的输出端，输出端是所述第二输入端，用于检测所述直流电的电压与电流，并在所述直流电出现异常的情况时输出所述第一控制信号与所述第二控制信号。
[0008]本发明的另一目的还在于提供一种负载，包括壳体与驱动电路，所述驱动电路包括上述限压限流电路。
[0009]本发明所提供的限压限流电路包括第一控制模块、第二控制模块以及检测模块，第一控制模块与第二控制模块在直流电的电压与电流正常的情况下均保持连通状态，即限压限流电路保持连通状态；检测模块实时检测所述直流电的电压与电流，并在直流电出现异常的情况时向第一控制模块与第二控制模块输出相应的信号，以使第一控制模块与第二控制模块进入关断状态，进而使整个限压限流电路进入关断状态。本发明所提供的限压限流电路在实现对负载进行供电的基础上，能够对电压和电流的异常状态进行处理，保障了负载的用电安全。
[0010]
【附图说明】
[0011]图1是本发明一实施例所提供的限压限流电路的模块结构图；
图2是本发明一实施例所提供的检测模块的模块结构图；
图3是本发明一实施例所提供的子检测模块的模块结构图；
图4是本发明一实施例所提供的限压限流电路的示例电路结构图。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]本发明实施例提供了一种包括第一控制模块、第二控制模块以及检测模块的限压限流电路，解决现有的本安型负载存在限压限流电路耗能的问题。
[0015]图1示出了本发明实施例所提供的限压限流电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下:
本发明实施例所提供的限压限流电路，第一输入端与第二输入端接入直流电，第一输出端与第二输出端连接负载。
[0016]在本发明实施例中，第一输入端的电位约等于第一输出端的电位，第二输出端的电位约等于第二输入端的电位，第二输入端所连接的是所接入直流电的电源地。
[0017]具体的，该限压限流电路包括:
第一控制模块10，输入端与输出端分别是第一输入端与第一输出端，具有接收第一控制信号的受控端，用于根据第一控制信号实现开关控制。
[0018]第二控制模块20，输入端是第二输出端，电源端连接第一输入端，具有接收第二控制信号的受控端，用于根据第二控制信号实现开关控制。
[0019]检测模块30，电压检测端连接第一输出端，第一控制端连接第一控制模块10的受控端，第二控制端连接第二控制模块20的受控端，输入端连接第二控制模块20的输出端，输出端是第二输入端，用于检测直流电的电压与电流，并在直流电出现异常的情况时输出第一控制信号与第二控制信号。
[0020]在本发明实施例中，第一控制模块10与第二控制模块20在直流电的电压与电流正常的情况下均保持连通状态，即限压限流电路保持连通状态；检测模块30实时检测所述直流电的电压与电流，并在直流电出现异常的情况时向第一控制模块10与第二控制模块20输出相应的信号，以使第一控制模块10与第二控制模块20进入关断状态，进而使整个限压限流电路进入关断状态。
[0021]作为本发明一实施例，如图2所示，检测模块30可以包括正极检测模块301与负极检测模块302 ；
正极检测模块301的电流输入端是检测模块30的输入端，正极检测模块301的电流输出端连接负极检测模块302的电流输入端，负极检测模块302的电流输出端是检测模块30的输出端，正极检测模块301的电压检测端与负极检测模块302的电压检测端共接形成检测模块30的电压检测端，正极检测模块301的控制端是检测模块30的第一控制端，负极检测模块302的控制端是检测模块30的第二控制端。
[0022]在本发明实施例中，采用正极检测模块301与负极检测模块302分别检测直流电的情况，并分别控制第一控制模块10与第二控制模块20，可以避免单个检测模块30出现故障而导致限压限流电路失灵的情况，大大提高了本发明实施例所提供的限压限流电路的可靠性。
[0023]进一步的，正极检测模块301与负极检测模块302可以是相同的子检测模块303。
[0024]在本发明实施例中，如图3所示，子检测模块303可以包括:
电流检测模块3031、电压检测模块3032以及开关模块3033 ;
电流检测模块3031的输入端是子检测模块303的电流输入端，电流检测模块3031的输出端是子检测模块303的电流输出端，电压检测模块3032的输入端是子检测模块303的电压检测端，电流检测模块3031的信号输出端与电压检测模块3032的信号输出端共接于开关模块3033的受控端，开关模块3033的输入端是子检测模块303的信号输出端，开关模块3033的输出端与电压检测模块3032的输出端共接于电流检测模块3031的输出端。
[0025]在本发明实施例中，每个子检测模块303都包括了独立的电流检测模块3031、电压检测模块3032，避免了信号串扰。
[0026]图4示出了本发明实施例所提供的限压限流电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下:
作为本发明一实施例，第一控制模块10可以包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一PMOS管Ql以及第二 PMOS管Q2 ；
第一电阻Rl的第一端、第六电阻R6的第一端、第四电阻R4的第一端、第二 PMOS管Q2的源极以及第一 PMOS管Ql的源极共接形成第一控制模块10的输入端，第一电阻Rl的第二端与第二电阻R2的第一端共接于第一 PMOS管Ql的栅极，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端共接于第二 PMOS管Q2的漏极，第二 PMOS管Q2的栅极与第四电阻R4的第二端共接于第五电阻R5的第一端，第六电阻R6的第二端与第五电阻R5的第二端共接形成第一控制模块10的受控端，第三电阻R3的第二端第一端接地，第一 PMOS管Ql的漏极是第一控制模块10的输出端。
[0027]在本发明实施例中，定义第二控制模块20的输出端为地，即等电势位，，由于其通过检测模块30连接到限压限流电路的第二输入端，其电位约等于所输入端直流电的电源地电位。
[0028]作为本发明一实施例，第二控制模块20可以包括:
第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及NMOS管Q3 ；
第七电阻R7的第一端与NMOS管Q3的源极共接形成第二控制模块20的输出端，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端共接于NMOS管Q3的栅极，第八电阻R8的第二端与所述第九电阻R9的第一端共接形成第二控制模块20的受控端，第九电阻R9的第二端是第二控制模块20的电源端，NMOS管Q3的漏极是第二控制模块20的输入端，第七电阻R7的第一端连接地。
[0029]作为本发明一实施例，电流检测模块3031可以包括:
第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第十四电阻R14 ;第十电阻R10的第一端、第i 电阻R11的第一端、第十二电阻R12的第一端、第十三电阻R13的第一端以及第十四电阻R14的第一端共接形成电流检测模块3031的输入端，第十电阻R10的第二端、第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第二端以及第十三电阻R13的第二端共接形成电流检测模块3031的输出端，第十四电阻R14的第二端是电流检测模块3031的信号输出端。
[0030]在本发明实施例中，通过并联多个电阻获得低阻值、耐受大功率电流检测网络，可以灵敏地对电流变化进行反应。
[0031]作为本发明一实施例，电压检测模块3032可以包括:
第十五电阻R15、TVS管TVS1以及二极管D1 ；
TVS管TVS1的阴极是电压检测模块3032的输入端，TVS管TVS1的阳极与第十五电阻R15的第一端共接于二极管D1的阳极，二极管D1的阴极是电压检测模块3032的信号输出端，第十五电阻R15的第二端是电压检测模块3032的输出端。
[0032]采用TVS管，即瞬态电压抑制器，进行电压检测，具有能对特定电压值准确反应的优点。
[0033]作为本发明一实施例，开关模块3033可