专利名称：一种过压保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路保护，尤其涉及一种过压保护电路。
背景技术：
电源装置会因稳压电路失效而出现输出过压的现象，一旦出现过压不但会使电源装置本身永久失效，而且还会伤及电源装置的负载设备。解决过压问题有各种措施，有些是针对交流过压，有些是针对直流过压，不同的场合所采取的措施不同。
如图1所示为目前常见的直流过压保护电路，其实现原理为首先对电压信号进行取样，再将取样到的信号和基准电压一起送到由运算放大器等元件构成的比较器电路，获得过压保护触发信号，这个信号可以送到下一级电路处理，实现过压保护的目的。
图1所示的过压保护电路由五个部分组成取样电路、比较电路、过压信号处理电路、基准电压、电源电路，这样的过压保护电路一般需要有源集成芯片，如运放、比较器等，因此需要电源电路，这个电源必须独立于受保护的电路之外，即保护电路动作后，受保护的电路输出电压将受到限制，而保护电路的供电电源应继续保持正常，否则保护电路将无法工作，这样就大大限制了该保护电路的应用范围，特别是输入输出需要隔离的电路中，若采用上述过压保护电路，则不但需要采用运放或比较器，增加了成本，而且至少需要增加一路与输入端完全隔离的外部电源，在一定程度上提高了电路设计的复杂性，以及对整个电路增加了不可测的影响因素。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低且简单可靠的过压保护电路。
本实用新型所采用的技术方案为这种过压保护电路，包括对检测输入电压Vi进行取样的取样电路和比较电路，其特征在于所述的比较电路由三端稳压器TL431构成，取样电路的输入端接检测输入电压Vi，输出端接三端稳压器TL431的参考端，三端稳压器TL431的阴极端和阳极端连接一过压信号触发放大电路；所述的过压信号触发放大电路中，PNP三极管Q1集电极与NPN三极管Q2基极相连，三极管Q1发射极与三极管Q2集电极相连，三极管Q1基极通过电阻R3与三端稳压器TL431的阴极端相连，三极管Q1基极与发射极之间连接电阻R4，三极管Q2基极与发射极之间连接电阻R5，且三极管Q2发射极与电阻R6相连，电阻R6另一端与三端稳压器TL431的阳极端相连；所述的电阻R3还连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极与三端稳压器TL431的阴极端相连；所述的三极管Q1发射极与二极管D1负极相连，二极管D1正极与检测输入电压Vi相连；所述的电阻R6还串接一光耦，该光耦引发过压保护的触发信号；所述的取样电路为电阻R1和电阻R2串接，从电阻R2电压取样后的检测信号Vchk输入三端稳压器TL431的参考端。
本实用新型的有益效果为本实用新型利用三端稳压器TL431的固有特性实现过压保护电路的无源化，即不需要另外设计外部的电源电路，从而简化了过压保护电路设计，降低了成本，提高了过压保护电路的工作可靠性。
在本实用新型中，采用由三极管Q1和三极管Q2构成的过压信号触发放大电路，结构简单，以及电阻R3与三端稳压器TL431的阴极端3相连，防止电路过压损害，也可在电阻R3与三端稳压器TL431的阴极端3之间串接稳压二极管Z1，更好地防止电路过压损害，三极管Q1发射极通过二极管D1与检测输入电压Vi相通，结构简单，提高工作可靠性；取样电路采用电阻R1和电阻R2串接，结构简单，成本低，电阻R6串接光耦，由光耦引发过压保护的触发信号，可进一步适用于需要电路隔离的场合。
图1为现有技术的过压保护电路原理图；图2为本实用新型电路原理图；图3为三端稳压器TL431内部等效原理图；图4为实施例1电路原理图；图5为实施例2电路原理图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明实施例1根据图2、图3和图4，本实用新型包括对检测输入电压Vi进行取样的取样电路11和比较电路44，比较电路44由三端稳压器TL431构成，取样电路11的输入端接检测输入电压Vi，输出端接三端稳压器TL431的参考端1，三端稳压器TL431的阴极端3和阳极端2连接一过压信号触发放大电路22。
如图3所示为三端稳压器TL431的等效电路，其内部相当于一个运放、基准源以及三极管的集成，电压信号经取样后由参考端1输入，当电压信号高于内部基准2.5V，则三端稳压器TL431内部的运放输出电平翻转，三极管导通，电流可以从阴极端3流向阳极端2，阳极端2和阴极端3再和后级过压信号放大电路相连，即可产生过压触发信号。
如图4所示，检测输入电压Vi经取样电路11取样，取样电路11为电阻R1和电阻R2串接，从电阻R2电压取样后的检测信号Vchk输入三端稳压器U1的参考端1，三端稳压器U1的阴极端3和阳极端2连接一过压信号触发放大电路22，过压信号触发放大电路22由三极管Q1和三极管Q2构成二极放大电路，输出连接电阻R6，得过压保护触发信号Vt。
过压信号触发放大电路22由电阻R3、R4、R5、R6及PNP三极管Q1、NPN三极管Q2构成，PNP三极管Q1集电极与NPN三极管Q2基极相连，三极管Q1发射极与三极管Q2集电极相连，三极管Q1发射极与二极管D1的负极相连，二极管D1的正极与检测输入电压Vi相连，三极管Q1基极通过限流电阻R3及稳压二极管Z1与三端稳压器U1的阴极端3相通，电阻R3连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极与三端稳压器TL431的阴极端3相连，三极管Q1基极与发射极之间连接电阻R4，三极管Q2基极与发射极之间连接电阻R5，且三极管Q2发射极与电阻R6相连，电阻R6另一端与三端稳压器TL431的阳极端2相连。
当检测输入电压Vi出现过压时，在电阻R2上分压的检测信号Vchk将超过三端稳压器U1内部基准电压2.5V，从而使三端稳压器U1的阴极端3和阳极端2之间由高阻状态转为低阻状态，形成电流通路，电阻R4的偏置电流导致三极管Q1导通，进一步触发三极管Q2导通，通态电流在电阻R6上的压降构成了过压保护触发信号Vt，后续电路对该信号进行处理可以对系统进行保护。
实施例2根据图2、图3、图4和图5，对于需要隔离的场合，如图5所示，电阻R6还串接一光耦，该光耦引发过压保护的触发信号，当检测输入电压Vi出现过压时，光耦原边二极管发光，触发光耦副边，启动过压保护信号处理电路33。
在本实施例中，电路结构、工作原理和控制过程与实施例1所述基本相同，此处不再赘述。
权利要求1.一种过压保护电路，包括对检测输入电压Vi进行取样的取样电路(11)和比较电路(44)，其特征在于所述的比较电路(44)由三端稳压器TL431构成，取样电路(11)的输入端接检测输入电压(Vi)，输出端接三端稳压器TL431的参考端(1)，三端稳压器TL431的阴极端(3)和阳极端(2)连接一过压信号触发放大电路(22)。
2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于所述的过压信号触发放大电路(22)中，PNP三极管(Q1)集电极与NPN三极管(Q2)基极相连，三极管(Q1)发射极与三极管(Q2)集电极相连，三极管(Q1)基极通过电阻(R3)与三端稳压器TL431的阴极端(3)相连，三极管(Q1)基极与发射极之间连接电阻(R4)，三极管(Q2)基极与发射极之间连接电阻(R5)，且三极管(Q2)发射极与电阻(R6)相连，电阻(R6)另一端与三端稳压器TL431的阳极端(2)相连。
3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于所述的电阻(R3)还连接稳压二极管(Z1)的负极，稳压二极管(Z1)的正极与三端稳压器TL431的阴极端(3)相连。
4.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于所述的三极管(Q1)发射极与二极管(D1)的负极相连，二极管(D1)的正极与检测输入电压(Vi)相连。
5.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于所述的电阻(R6)还串接一光耦，该光耦引发过压保护的触发信号。
6.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于所述的取样电路(11)为电阻(R1)和电阻(R2)串接，从电阻(R2)电压取样后的检测信号(Vchk)输入三端稳压器TL431的参考端(1)。
专利摘要一种涉及电路保护的过压保护电路，包括对检测输入电压V
文档编号H02H3/20GK2572638SQ0224240
公开日2003年9月10日 申请日期2002年7月30日 优先权日2002年7月30日
发明者顾锦筛, 黄传东 申请人:艾默生网络能源有限公司