欠电压保护装置的制作方法

本实用新型涉及欠电压保护技术领域，特别是涉及欠电压保护装置。

背景技术：

目前，在电子电器设备的外部供电电源输入端通常会设置有欠压保护电路，防止因输入电压过低时对电子电器设备造成的损耗。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

当电子电器设备的电源输入电压产生不稳定的变化时，尤其是在欠压保护电路设定的欠压保护电压值来回抖动时，会造成欠压保护电路频繁关断或者开启，导致输出电压也会相应产生波动。同时，传统技术中的欠压保护电路的检测精度较低，稳定性差，不适用于众多的电子电器设备中。由此，不利于电子电器设备的长期使用，并对其造成一定程度的损坏。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中欠压保护电路的稳定性差的问题，提供一种欠电压保护装置。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种欠电压保护装置；

一种欠电压保护装置，包括迟滞电路以及电压输入检测模块；电压输入检测模块包括分压电路、基准稳压器以及开关电路；

分压电路的输入端、开关电路的第一端连接外部输入电源；基准稳压器的参考端连接分压电路的输出端、迟滞电路的输出端，正极连接开关电路的第二端，负极接地；开关电路的第三端连接迟滞电路的输入端；

迟滞电路基于分压电路向基准稳压器输出迟滞电压；外部输入电源基于分压电路向基准稳压器输出分压电压；基准稳压器基于迟滞电压和分压电压，在外部输入电源的电压低于预设的欠压保护值时，断开开关电路。

在其中一个实施例中，迟滞电路包括第一二极管以及第一电阻；

第一二极管的正极连接开关电路的第三端，负极连接第一电阻的一端；第一电阻的另一端连接所述基准稳压器的参考端。

在其中一个实施例中，基准稳压器包括运算放大器、第二二极管、第三二极管以及第一三极管；

分压电路的输出端、第二二极管的正极连接运算放大器的同相端；运算放大器的输出端连接第一三极管的基极，反相端接地；开关电路的第二端、第二二极管的负极、第三二极管的负极连接第一三极管的集电极；第一三极管的发射极、第三二极管的正极接地。

在其中一个实施例中，基准稳压器为TL431基准线性稳压器。

在其中一个实施例中，开关电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第二三极管；

第二电阻的一端连接基准稳压器的正极；第二电阻的另一端、第三电阻的一端连接第二三极管的基极；第三电阻的另一端连接第二三极管的发射极；第二三极管的发射极连接外部输入电源，集电极连接第四电阻的一端；第四电阻的另一端连接迟滞电路的输入端。

在其中一个实施例中，分压电路包括第五电阻以及第六电阻；

第五电阻的一端、第六电阻的一端连接基准稳压器的参考端；第五电阻的另一端连接外部输入电源；第六电阻的另一端接地。

在其中一个实施例中，还包括电压输出模块；

电压输出模块的输入端、迟滞电路的输入端连接电压输入检测模块的输出端；电压输出模块的输出端连接驱动电路。

在其中一个实施例中，电压输出模块包括第三三极管以及第四三极管；

开关电路的第三端、迟滞电路的输入端连接第三三极管的基极；第三三极管的集电极连接外部电源，发射极接地；第四三极管的基极连接第三三极管的集电极，集电极连接驱动电路，发射集接地。

在其中一个实施例中，驱动电路为背光驱动电路。

在其中一个实施例中，外部输入电源为电视的外部供电电源。

本发明具有如下优点和有益效果：

本实用新型的欠电压保护装置，采用迟滞电路基于分压电路向基准稳压器输出迟滞电压，外部输入电源基于分压电路向基准稳压器输出分压电压，基准稳压器基于迟滞电压和分压电压，在外部输入电源的电压小于预设的欠压保护值时，断开开关电路。本实用新型的欠电压保护装置结构简单，通过接入迟滞电路，有效防止当外部输入电源的电压受到外界扰动，在欠压保护值来回波动时，频繁关断或者开启欠压保护电路，进一步提高电器设备的抗干扰能力，为电器设备提供稳定的用电环境。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本实用新型欠电压保护装置实施例1的连接结构示意图；

图2为本实用新型欠电压保护装置的具体连接结构示意图；

图3为本实用新型欠电压保护装置的另一具体连接结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，图1为本实用新型欠电压保护装置实施例1的连接结构示意图，如图所示。

本实用新型的欠电压保护电路，包括迟滞电路12以及电压输入检测模块10；电压输入检测模块10包括分压电路110、基准稳压器120以及开关电路130；

分压电路110的输入端、开关电路130的第一端连接外部输入电源；基准稳压器120的参考端连接分压电路110的输出端、迟滞电路12的输出端，正极连接开关电路130的第二端，负极接地；开关电路130的第三端连接迟滞电路12的输入端；

迟滞电路12基于分压电路110向基准稳压器120输出迟滞电压；外部输入电源13基于分压电路110向基准稳压器120输出分压电压；基准稳压器120基于迟滞电压和分压电压，在外部输入电源13的电压低于预设的欠压保护值时，断开开关电路130。

当外部输入电源的电压经过分压电路110进行分压，分压后的电压输出至基准稳压器120，当输出至基准稳压器120的电压到达其内部的基准电压时，基准稳压器导通，即外部输入电源电压已达到一定电压值。此时，连接基准稳压器120的开关电路130开启，使得迟滞电路12导通以输出偏置电压，该偏置电压受分压电路110影响得到基于该分压电路110的迟滞电压，即为外部输入电源的电压提供迟滞电压，并输出至基准稳压器。

在一个具体的实施例中，当外部输入电源的电压达到一定电压值时，例如24V，但不局限于24V，此时输出至基准稳压器120参考端的电压达到其内部基准电压导通，并使开关电路130开启。开关电路130开启后迟滞电路导通输出偏置电压，该偏置电压受分压电路110影响形成迟滞电压，输出至基准稳压器120，并对外部输入电源引入迟滞。当外部输入电源的电压经过分压电路110分压后输出分压电压至基准稳压器120，基准稳压器接收基于迟滞电压以及分压电压的输入电压。当外部输入电源的电压大于预设的欠压保护值时，基准稳压器120参考端的输入电压到达其内部基准电压，可维持开关电路130在开启状态；当外部输入电源的电压低于预设的欠压保护值时，基准稳压器120的参考端的输入电压低于其内部基准电压，此时基准稳压器120关断，同时开关电路130断开。其中，预设的欠压保护值为基于迟滞电压的欠压保护值。

本实用新型的欠电压保护装置，采用迟滞电路以及分压电路提供迟滞电压，对外部输入电源引入迟滞，在外部输入电源的电压在欠压保护值附近波动时，起到电压补偿的作用，防止外部输入电源受到外界影响引起抖动时，欠压保护电路频繁开关。进一步地，通过基准稳压器接收基于迟滞电压的输入电压，达到对外部输入电源电压的检测作用，保证外部输入电源的电压小于基于迟滞电压的欠压保护值时触发欠压保护，否则保持欠压保护电路接通。本实用新型提高欠压保护电路的稳定性以及抗干扰能力，进而提供电器设备稳定的运行环境。

参见图2，图2为本实用新型欠电压保护装置的具体连接结构示意图，如图所示。

在一个具体的实施例中，迟滞电路包括第一二极管以及第一电阻。第一二极管的正极连接开关电路的第三端，负极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接基准稳压器的参考端。

当开关电路开启后，第一二极管DB901和第一电阻RB888输出偏置电压至基准稳压器UB102的参考端R，并基于分压电路形成迟滞电压，为外部输入电源引入迟滞，同时对外部输入电源的电压起到补偿作用。其中，可通过调整第一电阻RB888的阻值调节迟滞电压的大小。

参见图3，图3为本实用新型欠电压保护装置的另一具体连接结构示意图，如图所示。

在一个具体的实施例中，基准稳压器包括运算放大器、第二二极管、第三二极管以及第一三极管。

分压电路的输出端、第二二极管的正极连接运算方大器的同相端；运算放大器的输出端连接第一三极管的基极，反相端接地；开关电路的第二端、第二二极管的负极、第三二极管的负极连接第一三极管的集电极；第一三极管的发射极、第三二极管的正极接地。

具体而言，在运算放大器的同相端R达到2.5V时，运算放大器输出高电平，致第一三极管导通，集电极K到发射极A有电流通过，开关电路开启，迟滞电路导通并将基于分压电路的迟滞电压输出至运算放大器的同相端，同时为外部输入电源提供迟滞，起到电压补偿的作用，进一步维持电器设备正常工作。当外部输入电源的电压小于基于迟滞电压的欠压保护值时，导致运算放大器的同相端输入电压低于基准电压，此时电压输出端输出低电平，第一三极管截止，导致开关电路断开，导致与之连接的电器设备停止工作。

本实用新型的欠电压保护装置，通过包括运算放大器以及第一三极管的基准稳压器，进而达到对外部输入电源电压的检测作用，结构简单。进一步提高了本实用新型欠电压保护装置的稳定性。

在一个具体的实施例中，基准稳压器为TL431基准线性稳压器。该基准线性稳压器具有良好的热稳定性，可提高本实用新型的工作性能，有助于在外部输入电源在欠压保护值附近扰动时，基准稳压器在接收基于迟滞电压的输入电压时能够输出稳定的电平信号，避免误触发欠压保护。

如图2所示，在一个具体的实施例中，开关电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第二三极管。

第二电阻的一端连接基准稳压器的正极；第二电阻的另一端、第三电阻的一端连接第二三极管的基极；第三电阻的另一端连接第二三极管的发射极；第二三极管的发射极连接外部输入电源，集电极连接第四电阻的一端；第四电阻的另一端连接迟滞电路的输入端。

第二三极管QB102的发射极连接外部输入电源，在基准稳压器UB102的参考端R输入电压达到基准电压时，基准稳压器的正极K端到负极A端开始灌电流并导通，此时经过第二电阻RB885使第二三极管QB102处于饱和导通状态，第二三极管QB102开启。在基准稳压器UB102的参考端R输入电压低于基准电压时无法开通，导致第二三极管QB102关断。进一步地，并联在第二三极管QB102发射极与基极之间的第三电阻RB886起到上拉电阻的作用，确保基准稳压器UB102没有输出时第二三极管QB102能够可靠截止；在基准稳压器UB102有输出时有效导通。

在一个具体的实施例中，分压电路包括第五电阻以及第六电阻。第五电阻的一端、第六电阻的一端连接基准稳压器的参考端，第五电阻的另一端连接外部输入电源，第六电阻的另一端接地。

在迟滞电路为基准稳压器的参考端R输出偏置电压△V后，受到分压电路影响，得到基于第五电阻RB850和第六电阻RB880的迟滞电压，即迟滞电压为△V×(RB850+RB880)的，为外部输入电源提供迟滞，起到对外部输入电源的电压补偿的作用。进一步地，外部输入电源经过分压电路的第五电阻RB850和第六电阻RB880分压后输出分压电压输出至基准稳压器UB102，使得基准稳压器UB102在基于迟滞电压以及分压电压的输入电压，在达到其内部基准电压时导通。

在一个具体的实施例中，在外部输入电源的电压下降到预设的欠电压保护值，即下降到|VON-△V×(RB850+RB880)|时，基准稳压器UB102参考端R的输入电压低于基准电压进入关断状态，导致第二三极管QB102处于截止状态不导通，此时触发欠压保护。其中，VON表示外部输入电源的电压。本实用新型引入迟滞电压，有效避免外部输入电源有扰动时基准稳压器UB102重复地导通以及断开，使得第二三极管QB102频繁开关，误触发欠压保护，造成电器设备反复多次开启关闭，损害电器设备。

在一个具体的实施例中，还包括电压输出模块。电压输出模块的输入端、迟滞电路的输入端连接电压输入检测模块的输出端；电压输出模块的输出端连接驱动电路。

具体而言，在电压输入检测模块检测到外部输入电源的电压小于预设的欠压保护值时，输出关断电信号至电压输出模块，控制电压输出模块切断与之连接的驱动电路，以使电器设备关闭。

在一个具体的实施例中，电压输出模块包括第三三极管以及第四三极管。开关电路的第三端、迟滞电路的输入端连接第三三极管的基极；第三三极管的集电极连接外部电源，发射极接地；第四三极管的基极连接第三三极管的集电极，集电极连接驱动电路，发射集接地。

具体而言，在外部输入电源的电压VON到达第一定的电压值时，例如24V，但不局限于该值，基准稳压器UB102的参考端R达到基准电压，从正极K端到负极A端开始灌电流并导通，开关电路开启，进而第三三极管QB805导通，导致第四三极管QB806基极的电压被拉低转为低电平，使得电压输出模块的输出端BL_ON电压维持在高电平状态，使与之连接的驱动电路正常工作。进一步地，在开关电路开启后，迟滞电路为基准稳压器UB102引入偏置电压，相当于提供一定迟滞，使得输入有基于分压电路的迟滞电压，避免外部输入电源有扰动时开关电路频繁关断。当外部输入电源的电压下降至基于迟滞电压的欠压保护值时，基准稳压器的参考端R的输入电压低于基准电压，基准稳压器UB102无法开通，导致开关电路关断，因此第四三极管QB806由于外部电源提供的例如12V偏置电压导通，但不局限于12V偏置电压，电压输出模块的输出端BL_ON的输出电压被拉低，进而关断驱动电路，使驱动电路停止工作，进而电器设备关闭。

在一个具体的实施例中，驱动电路为背光驱动电路。本实用新型有效防止外部输入电源受到扰动时误触发欠压保护，提高背光驱动电路的抗干扰能力，使得背光显示工作在稳定状态。

在一个具体的实施例中，外部输入电源为电视的外部供电电源。外部供电电源为交流电输入至电视的开关电源后转换给各内部电路工作的供电电源。

在外部输入电源为24V的背光驱动电源时，假设通过迟滞电路引入了2V的迟滞电压，此时外部输入电源受0.1V的扰动，则外部输入电源的电压只有23.9V，但是该电压值仍然高于22V，受迟滞电压的补偿作用，避免了欠压保护的触发。

本实用新型欠电压保护装置，采用迟滞电路基于分压电路向基准稳压器输出迟滞电压，外部输入电源基于分压电路向基准稳压器输出分压电压，基准稳压器基于迟滞电压和分压电压，在外部输入电源的电压低于预设的欠压保护值时，断开开关电路。本实用新型的欠压保护装置结构简单，通过接入迟滞电路，有效防止当外部输入电源的电压受到外界扰动，在欠压保护值来回波动时，频繁关断或者开启欠压保护电路，进一步提高电器设备的抗干扰能力，为电器设备提供稳定的用电环境。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。