过压保护电路和设备的制作方法

文档序号:30948533发布日期:2022-07-30 06:23阅读:47来源:国知局
过压保护电路和设备的制作方法

1.本发明涉及智慧社区,具体而言,主要涉及一种过压保护电路和设备。


背景技术:

2.在安防监控行业中,集中供电的方式应用普遍,用户往往会同时给数十台设备供电。一般最远端的设备和最近端的设备相距几十米,远端设备的压降幅度大,所以会在电源端将电压调高。然而,这样的方法非常容易导致近端设备处于高压工作状态,存在过压的风险。
3.同时,如今常用的直流设备通常具有不同的电压规格,尤其是对于大型项目而言,现场往往配置有很多支持12v、18v、24v的直流电源设备。由于现场环境复杂,上述多种电压规格的设备非常容易混淆,如果设备没有做好保护和提醒,则很有可能出现设备烧坏或失效的情况,给企业带来造成损失。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提出一种过压保护电路和设备,能够通过监测外接负载所接入的电源输出电压,在所接入电压输出电压异常时,及时报警和提醒,降低外接负载烧坏、失效的风险。
5.为了实现上述目的,本发明提出如下的技术方案:
6.第一方面,提出一种过压保护电路,所述过压保护电路设置于电源和外接负载之间,包括:
7.过压检测单元,所述过压检测单元的输入端与所述电源的输入端v_in 的正极电连接,输出端则电连接于开关单元的输入端和所述电源输入端 v_in的负极;
8.开关单元,所述开关单元的输入端与所述过压检测单元的输出端电连接,输出端则电连接于所述外接负载和所述电源输入端v_in的负极;
9.工作时:
10.所述过压检测单元,用于检测从所述电源的输入端v_in输出的电压,并在所述电压超出预设安全电压时,生成第一电压信号;
11.所述开关单元,用于接收所述过压检测单元输入的第一电压信号,并响应所述第一电压信号,生成控制所述开关单元断开的第一开关控制信号。:
12.优选地,还包括:
13.报警单元,所述报警单元的输入端与所述电源的输入端v_in的正极电连接,输出端则电连接于所述过压检测单元的输出端和所述电源输入端 v_in的负极,所述报警单元与所述压检测单元构成并联电路。
14.优选地,所述过压检测单元包括稳压二极管zd1和电阻r2;
15.所述稳压二极管zd1的负极与所述电源的输入端v_in的正极电连接,正极则与所述电阻r2的一端电连接;
16.所述电阻r2一端连接于所述稳压二极管zd1的正极,另一端则与所述电源的输入端v_in的负极电连接;
17.所述电源的输入端v_in、所述稳压二极管zd1、以及所述电阻r2构成所述过压检测单元的供电回路,为所述过压检测单元提供电压。
18.优选地,所述开关单元包括电阻r3、r4、r5、r6、r7、npn三极管 q1、npn三极管q2、p沟通场效应管qm1、以及稳压二极管zd2;
19.所述电阻r3的一端电连接于所述稳压二极管zd1的正极、所述电阻 r2,另一端则与所述npn三极管q1的基极(b)电连接;
20.所述npn三极管q1的基极(b)连接于所述电阻r3、发射极(e) 连接于所述电源输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r4 和电阻r5;
21.所述电阻r4的一端与所述npn三极管q1的集电极(c)相连,另一端连接所述电源输出端v_in的正极;
22.所述电阻r5一端连接所述npn三极管q1的集电极(c)和所述电阻r4,另一端则与所述npn三极管q2的基极(b)连接;
23.所述npn三极管q2的基极(b)连接所述电阻r5、发射极(e)连接于所述电源输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r6和所述报警单元;
24.所述电阻r7的一端连接于所述电源300的输出端v_in的正极,另一端分别与电阻r6、稳压二极管zd2的正极、p沟通场效应管qm1的栅极连接;
25.所述稳压二极管zd2的正极连接于电阻r7、电阻r6、p沟通场效应管qm1的栅极,负极则与所述电源输出端v_in的正极电连接;
26.所述p沟通场效应管qm1的源极与所述电源输出端v_in的正极电连接,栅极分别连接于所述电阻r6、电阻r7和所述稳压二极管zd2的正极,漏极则与所述外接负载电连接。
27.优选地,所述报警单元包括电阻r1、声音元件speaker(例如蜂鸣器)、显示元件led(例如发光二极管)、晶体闸scr、电阻r8;
28.所述电阻r1的一端与所述电源输出端v_in的正极连接,另一端连接于所述声音元件speaker;
29.所述声音元件speaker分别与所述电阻r1、所述晶体闸scr的阳极连接;
30.所述晶体闸scr的阳极连接于所述声音元件speaker、门极连接于所述电阻r8、阴极连接于所述电源输出端v_in的负极;
31.所述电阻r8一端与所述晶体闸scr的门极,另一端与所述开关单元相连。
32.优选地,若所述电源的输入端v_in所提供的电压超出所述稳压二极管 zd1的临界反向击穿电压,则所述稳压二极管zd1被反向击穿,所述电源的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通,有电流流入所述电路;
33.当所述电源的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路被导通时,生成所述第一电压信号。
34.优选地,所述开关单元中电阻r7、电阻r6与所述报警单元中的电阻 r8、晶闸管scr的门极和阴极,共同构成一反馈电路;
35.所述反馈电路用于反馈所述第一电压信号至所述报警单元,以使所述报警单元根据所述第一电压信号生成第一预警信号。
36.优选地,当所述电源的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻 r2所构成的电路瞬间导通时,所述第一电压信号产生,并发送给所述开关单元,使所述开关单元响应所述第一电压信号生成控制所述过压保护电路断开与所述外接负载的第一开关控制信号。
37.优选地,所述稳压二极管zd1、所述稳压二极管zd2包括多个电阻值,通过所述电阻值可配置与所述稳压二极管zd1、所述稳压二极管zd2的临界反向击穿电压。
38.第二方面,提出一种过压保护设备,所述过压保护设备至少包括如权利要求1-9中任一项所述的过压保护电路。
39.本发明的有益效果:
40.相较于现有技术,本发明所提供的过压保护电路和设备,通过通过监测外接负载所接入的电源输出电压,在所接入电压输出电压异常时,及时报警和提醒,降低外接负载烧坏、失效的风险。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施方式,因此不应被看作是对本发明范围的限定。
42.图1为本发明所述的过压保护电路一应用环境示意图;
43.图2为本发明所述的过压保护电路一实施例的方框图;
44.图3是本发明所述的过压保护电路一实施例的电路图;
45.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
46.在下文中,将更全面地描述本发明的各种实施方式。本发明可具有各种实施方式,并且可在其中做出调整和改变。然而,应理解:不存在将本发明的各种实施方式限于在此公开的特定实施方式的意图,而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施方式的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
47.在下文中,可在本发明的各种实施方式中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本发明的各种实施方式中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
48.在本发明的各种实施方式中,表述“a或/和b”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合,例如,可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
49.在本发明的各种实施方式中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施方式中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本发明的各种实施方式的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称
为第一元件。
50.应注意到:在本发明中,除非另有明确的规定和定义,“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也是可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.在本发明中,本领域的普通技术人员需要理解的是,文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
52.在本发明的各种实施方式中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的并且并非意在限制本发明的各种实施方式。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施方式所述领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本发明的各种实施方式中被清楚地限定。
53.首先,本发明提供一种过压保护电路100。
54.请参考图1,是本发明所述的过压保护电路100的一应用环境的示意图。本实施例中,所述过压保护电路100可电连接于电源300和外接负载200 之间,以形成供电回路。工作时,所述电源300用于为所述过压保护电路 100、所述外接负载200提供电压,所述过压保护电路100用于实时监测从所述电源300输出的电源电压是否超过预设的安全电压,也即保障所述外接负载正常工作的电压。如果超过预设的安全电压,则断开与所述外接负载200之间的电连接,以避免所述外界负载200烧毁、失效。
55.请参考图2,是本发明所述的过压保护电路的一实施例的方框图。本技术实施例中,所述的过压保护电路100包括过压检测单元101、开关单元 102、以及报警单元103。其中:
56.所述过压检测单元101位于电源300的输入端v_in与所述开关单元 102之间。具体地,所述过压检测单元101的输入端与电源300的输入端 v_in的正极电连接,所述过压检测单元101的输出端则电连接于所述开关单元102的输入端。工作时,所述过压检测单元101主要用于检测从所述电源300的输入端v_in输出的电压,并生成第一电压信号。所述第一电压信号用于通知与之电连接的开关单元102,所述电压是否超出预设电压。同时,所述过压检测单元101的输出端还电连接于所述电源300的输入端 v_in的负极以构成电路回路。
57.所述开关单元102位于所述过压检测单元101和外接负载200之间。具体地,所述开关单元102的输入端与所述过压检测单元101的输出端电连接,所述开关单元102的输出端则电连接于所述外接负载200。工作时,所述开关单元102接收所述过压检测单元101输入的第一电压信号,根据所述第一电压信号生成第一开关控制信号。同时,所述开关单元102的输出端还电连接于所述电源输入端v_in的负极以构成电路回路。
58.所述报警单元103位于所述过压检测单元101与所述电源300的输入端v_in之间。具体地,所述报警单元103的输入端与所述电源300的输入端v_in的正极电连接,所述报警
单元103的输出端则与所述过压检测单元 101的输出端电连接。工作时,所述第一电压信号通过所述电连接反馈至所述报警单元103,所述报警单元103根据所述第一电压信号生成第一预警信号。同时,所述报警单元103的输出端还电连接于所述电源300的输入端 v_in的负极,构成与所述过压检测单元101并联的电路回路。
59.请参考图3,图3是本发明所述的过压保护电路100一实施例的电路图。
60.如图3所示,所述过压检测单元101包括稳压二极管zd1和电阻r2。通常,所述稳压二极管zd1是具有很高电阻的半导体器件,当所述稳压二极管zd1接入电路,且电路中的输入电压(也即所述电源300的输入电压) 正常、未超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压时,所述稳压二极管zd1所串联的电路一般无电流流入,也即断开状态。然而,当所述电路中的输入电压(也即所述电源300的输入电压)不正常、超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压时,所述稳压二极管zd1被反向击穿,其电阻值电阻会降低到一个很小的数值,与所述稳压二极管zd1瞬间导通,所述电路有电流通过,构成电路通路。
61.本实施例中,所述稳压二极管zd1的负极与所述电源300的输入端 v_in的正极电连接,正极则与所述电阻r2的一端电连接。所述电阻r2 一端连接于所述稳压二极管zd1的正极,另一端则与所述电源300的输入端v_in的负极电连接。所述电源300的输入端v_in、所述稳压二极管zd1、以及所述电阻r2构成所述过压检测单元101的供电回路,为所述过压检测单元101提供电压。工作时,若所述电源300的输入端v_in所提供的电压未超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路为断开状态,无电流流入。反之,若所述电源300的输入端v_in所提供的电压超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述稳压二极管zd1被反向击穿,所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通,有电流流入所述电路。当所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路被导通时,生成所述第一电压信号。
62.需要补充的是,本实施例中,所述稳压二极管zd1的另一端还与所述开关单元102的输入端电连接,与所述开关单元102构成串联回路。当所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通时,所述第一电压信号产生,并发送给串联回路中的所述开关单元102,用以使所述开关单元102响应所述第一电压信号生成控制所述串联回路断开的第一开关控制信号。
63.此外,需要说明的是,所述稳压二极管zd1的电阻值一般包括多个档位,因而可根据所述过压保护电路100所串联的外接负载200的额定工作电压范围来灵活设定所述稳压二极管zd1的电阻值的档位。例如,当所述外接负载200的工作电压为12-18v时,所述稳压二极管zd1的电阻值可设定为对应的档位,以使所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压值不超过 18v,用以在所述电源300的输出电压超出18v时,所述稳压二极管zd1 可以起到作用。
64.所述开关单元102包括电阻r3、r4、r5、r6、r7、npn三极管q1、 npn三极管q2、p沟通场效应管qm1、以及稳压二极管zd2。
65.其中,所述电阻r3的一端电连接于所述稳压二极管zd1的正极、所述电阻r2,另一端则与所述npn三极管q1的基极(b)电连接。所述npn 三极管q1的基极(b)连接于所述电阻r3、发射极(e)连接于所述电源 300输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r4和电阻r5。所述电阻r4的一端与所述npn三极管q1的集电极(c)相连,另一端连接所述电源300
输出端v_in的正极。所述电阻r5一端连接所述npn三极管q1的集电极(c)和所述电阻r4,另一端则与所述npn三极管q2 的基极(b)连接。所述npn三极管q2的基极(b)连接所述电阻r5、发射极(e)连接于所述电源300输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r6和所述报警单元103。所述电阻r7的一端连接于所述电源300的输出端v_in的正极,另一端分别与电阻r6、稳压二极管zd2的正极、p沟通场效应管qm1的栅极连接。所述稳压二极管zd2的正极连接于电阻r7、电阻r6、p沟通场效应管qm1的栅极,负极则与所述电源300 输出端v_in的正极电连接。所述p沟通场效应管qm1的源极与所述电源 300输出端v_in的正极电连接,栅极分别连接于所述电阻r6、电阻r7和所述稳压二极管zd2的正极,漏极则与所述外接负载200电连接。
66.工作时,若所述电源300的输出端v_in所提供的电压超出所述过压检测单元101中稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述稳压二极管zd1 被反向击穿,所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通,有电流通过所述过压检测单元101。相应地,与所述稳压二极管zd1电连接的电阻r3、与所述电阻r3电连接的npn 三极管q1的基极(b)和发射极(e)也会有电流通过,加在所述npn三极管q1的发射极(e)上的电压v(be)大于所述npn三极管q1的pn结的导通电压,所述npn三极管q1的集电极(c)和发射极(e)被导通,状态,所述npn三极管q1的发射极(e)相当于对地(gnd)连通。
67.此时,所述电阻r5与所述npn三极管q1集电极(c)相连的一端相当于对地(gnd)导通,通过所述电阻r5流入所述npn三极管q2基极 (b)的电流非常小,加在所述npn三极管q2的发射极(e)上的电压 v(be)远小于所述npn三极管q2的pn结的导通电压,所述npn三极管 q2的集电极(c)和发射极(e)处于断开状态。对应地,所述电阻r6和所述npn三极管q2的集电极(c)和发射极(e)之间没有电流流过,所述p沟通场效应管qm1的栅极和源极之间的电压相等,电压值之差小于所述p沟通场效应管qm1栅源门槛电压,所述p沟通场效应管qm1的漏极和源极之间处于断开状态。所述过压保护电路100与所述外接负载200之间的电连接断开,没有电流通过,防止电压过大,烧坏所述外接负载200。
68.可以看出,所述稳压二极管zd2主要起到保护所述p沟通场效应管 qm1的作用,避免所述p沟通场效应管qm1因过高的栅源电压被差击穿而损坏。
69.所述报警单元103包括电阻r1、声音元件speaker(例如蜂鸣器)、显示元件led(例如发光二极管)、晶体闸scr、电阻r8。
70.其中,所述电阻r1的一端与所述电源300输出端v_in的正极连接,另一端连接于所述声音元件speaker。所述声音元件speaker分别与所述电阻r1、所述晶体闸scr的阳极连接。所述晶体闸scr的阳极连接于所述声音元件speaker、门极连接于所述电阻r8、阴极连接于所述电源 300输出端v_in的负极。所述电阻r8一端与所述晶体闸scr的门极,另一端与所述开关单元102相连。
71.本实施例中,所述开关单元102中电阻r7、电阻r6与所述报警单元 103中的电阻r8、晶闸管scr的门极和阴极,共同构成一反馈电路。工作时,若所述开关单元102中的所述npn三极管q2集电极(c)和发射极(e) 处于断开状态,则所述反馈电路之间会有电流流过。此时,所述晶闸管scr 的阳极和阴极导通,所述电源300的输出端v_in、所述电阻r1、所述声音元件speaker、所述显示元件led、晶闸管scr的阳极和阴极之间均有电流流过,以使所述声音元件speaker发出声音信号、所述显示元件 led发出光信号。
72.需要说明的是,本实施例中所述报警单元103包括了所述声音元件 speaker和所述显示元件led两种用于提醒的电子元件,在其他实施例中,可以是仅包含其中的一个,或替换成其他类型可用于提醒的电子元件。
73.其次,本发明还提供一种过压保护设备400。
74.请参考图4,是本发明所述的过压保护设备400一实施例的方框图。
75.本实施例中,所述的过压保护设备400至少包括一压保护电路100。如图2所示,所述的过压保护电路100包括过压检测单元101、开关单元102、以及报警单元103。其中:
76.所述过压检测单元101位于电源300的输入端v_in与所述开关单元 102之间。具体地,所述过压检测单元101的输入端与电源300的输入端 v_in的正极电连接,所述过压检测单元101的输出端则电连接于所述开关单元102的输入端。工作时,所述过压检测单元101主要用于检测从所述电源300的输入端v_in输出的电压,并生成第一电压信号。所述第一电压信号用于通知与之电连接的开关单元102,所述电压是否超出预设电压。同时,所述过压检测单元101的输出端还电连接于所述电源300的输入端 v_in的负极以构成电路回路。
77.所述开关单元102位于所述过压检测单元101和外接负载200之间。具体地,所述开关单元102的输入端与所述过压检测单元101的输出端电连接,所述开关单元102的输出端则电连接于所述外接负载200。工作时,所述开关单元102接收所述过压检测单元101输入的第一电压信号,根据所述第一电压信号生成第一开关控制信号。同时,所述开关单元102的输出端还电连接于所述电源输入端v_in的负极以构成电路回路。
78.所述报警单元103位于所述过压检测单元101与所述电源300的输入端v_in之间。具体地,所述报警单元103的输入端与所述电源300的输入端v_in的正极电连接,所述报警单元103的输出端则与所述过压检测单元 101的输出端电连接。工作时,所述第一电压信号通过所述电连接反馈至所述报警单元103,所述报警单元103根据所述第一电压信号生成第一预警信号。同时,所述报警单元103的输出端还电连接于所述电源300的输入端 v_in的负极,构成与所述过压检测单元101并联的电路回路。
79.如图3所示,所述过压检测单元101包括稳压二极管zd1和电阻r2。通常,所述稳压二极管zd1是具有很高电阻的半导体器件,当所述稳压二极管zd1接入电路,且电路中的输入电压(也即所述电源300的输入电压) 正常、未超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压时,所述稳压二极管zd1所串联的电路一般无电流流入,也即断开状态。然而,当所述电路中的输入电压(也即所述电源300的输入电压)不正常、超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压时,所述稳压二极管zd1被反向击穿,其电阻值电阻会降低到一个很小的数值,与所述稳压二极管zd1瞬间导通,所述电路有电流通过,构成电路通路。
80.本实施例中,所述稳压二极管zd1的负极与所述电源300的输入端 v_in的正极电连接,正极则经所述电阻r2电连接于所述电源300的输入端v_in的负极,以构成所述过压检测单元101的供电回路,为所述过压检测单元101提供电压。工作时,若所述电源300的输入端v_in所提供的电压未超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路为断开状态,无电流流入。反之,若所述电源300的输入端v_in所提供的电压超出所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述稳压二极管zd1被反向击穿,所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通,有电流流入所述电路。当所述电源300的输出端v_in、所述
稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路被导通时,生成所述第一电压信号。
81.需要补充的是,本实施例中,所述稳压二极管zd1的另一端还与所述开关单元102的输入端电连接,与所述开关单元102构成串联回路。当所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通时,所述第一电压信号产生,并发送给所述过压保护电路中的所述开关单元102,用以使所述开关单元102响应所述第一电压信号生成控制所述过压保护电路断开与所述外接负载200的第一开关控制信号。
82.此外,需要说明的是,所述稳压二极管zd1的电阻值一般包括多个档位,因而可根据所述过压保护电路100所串联的外接负载200的额定工作电压范围来灵活设定所述稳压二极管zd1的电阻值的档位。例如,当所述外接负载200的工作电压为12-18v时,所述稳压二极管zd1的电阻值可设定为对应的档位,以使所述稳压二极管zd1的临界反向击穿电压值不超过 18v,用以在所述电源300的输出电压超出18v时,所述稳压二极管zd1 可以起到作用。
83.所述开关单元102包括电阻r3、r4、r5、r6、r7、npn三极管q1、 npn三极管q2、p沟通场效应管qm1、以及稳压二极管zd2。
84.其中,所述电阻r3的一端电连接于所述稳压二极管zd1的正极、所述电阻r2,另一端则与所述npn三极管q1的基极(b)电连接。所述npn 三极管q1的基极(b)连接于所述电阻r3、发射极(e)连接于所述电源 300输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r4和电阻r5。所述电阻r4的一端与所述npn三极管q1的集电极(c)相连,另一端连接所述电源300输出端v_in的正极。所述电阻r5一端连接所述npn三极管q1的集电极(c)和所述电阻r4,另一端则与所述npn三极管q2 的基极(b)连接。所述npn三极管q2的基极(b)连接所述电阻r5、发射极(e)连接于所述电源300输出端v_in的负极、集电极(c)则分别连接于电阻r6和所述报警单元103。所述电阻r7的一端连接于所述电源300的输出端v_in的正极,另一端分别与电阻r6、稳压二极管zd2的正极、p沟通场效应管qm1的栅极连接。所述稳压二极管zd2的正极连接于电阻r7、电阻r6、p沟通场效应管qm1的栅极,负极则与所述电源300 输出端v_in的正极电连接。所述p沟通场效应管qm1的源极与所述电源 300输出端v_in的正极电连接,栅极分别连接于所述电阻r6、电阻r7和所述稳压二极管zd2的正极,漏极则与所述外接负载200电连接。
85.工作时,若所述电源300的输出端v_in所提供的电压超出所述过压检测单元101中稳压二极管zd1的临界反向击穿电压,则所述稳压二极管zd1 被反向击穿,所述电源300的输出端v_in、所述稳压二极管zd1、所述电阻r2所构成的电路瞬间导通,有电流通过所述过压检测单元101。相应地,与所述稳压二极管zd1电连接的电阻r3、与所述电阻r3电连接的npn 三极管q1的基极(b)和发射极(e)也会有电流通过,加在所述npn三极管q1的发射极(e)上的电压v(be)大于所述npn三极管q1的pn结的导通电压,所述npn三极管q1的集电极(c)和发射极(e)被导通,状态,所述npn三极管q1的发射极(e)相当于对地(gnd)连通。
86.此时,所述电阻r5与所述npn三极管q1集电极(c)相连的一端相当于对地(gnd)导通,通过所述电阻r5流入所述npn三极管q2基极 (b)的电流非常小,加在所述npn三极管q2的发射极(e)上的电压 v(be)远小于所述npn三极管q2的pn结的导通电压,所述npn三极管 q2的集电极(c)和发射极(e)处于断开状态。对应地,所述电阻r6和所述npn三极管q2的集电极(c)和发射极(e)之间没有电流流过,所述p沟通场效应管qm1的栅极和源极之间的电压相等,电压值之差小于所述p沟通场效应管qm1栅源门槛电压,所述p沟通场效应管qm1的漏极
和源极之间处于断开状态。所述过压保护电路100与所述外接负载200之间的电连接断开,没有电流通过,防止电压过大,烧坏所述外接负载200。
87.可以看出,所述稳压二极管zd2主要起到保护所述p沟通场效应管 qm1的作用,避免所述p沟通场效应管qm1因过高的栅源电压被差击穿而损坏。
88.所述报警单元103包括电阻r1、声音元件speaker(例如蜂鸣器)、显示元件led(例如发光二极管)、晶体闸scr、电阻r8。
89.其中,所述电阻r1的一端与所述电源300输出端v_in的正极连接,另一端连接于所述声音元件speaker。所述声音元件speaker分别与所述电阻r1、所述晶体闸scr的阳极连接。所述晶体闸scr的阳极连接于所述声音元件speaker、门极连接于所述电阻r8、阴极连接于所述电源 300输出端v_in的负极。所述电阻r8一端与所述晶体闸scr的门极,另一端与所述开关单元102相连。
90.本实施例中,所述开关单元102中电阻r7、电阻r6与所述报警单元 103中的电阻r8、晶闸管scr的门极和阴极,共同构成一反馈电路。工作时,若所述开关单元102中的所述npn三极管q2集电极(c)和发射极(e) 处于断开状态,则所述反馈电路之间会有电流流过。此时,所述晶闸管scr 的阳极和阴极导通,所述电源300的输出端v_in、所述电阻r1、所述声音元件speaker、所述显示元件led、晶闸管scr的阳极和阴极之间均有电流流过,以使所述声音元件speaker发出声音信号、所述显示元件 led发出光信号。
91.需要说明的是,本实施例中所述报警单元103包括了所述声音元件 speaker和所述显示元件led两种用于提醒的电子元件,在其他实施例中,可以是仅包含其中的一个,或替换成其他类型可用于提醒的电子元件。
92.基于上述在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施方式的其他示例可以具有不同的值。
93.应注意:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
94.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取可读存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中,本技术所提供的各实施方式中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器 (rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程 rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率 sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路 (synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)以及存储器总线动态ram(rdram) 等。
95.以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
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