一种电源保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及供电控制设备的技术领域，尤其是涉及一种电源保护装置。


背景技术：

2.常用的供电电源可以为直流电源，在直流电源进行供电的场景中，当直流电源的电压正常或者较高的时候，负载可以进行正常工作，然而当直流电源的电压较低的时候，负载会处于非正常工作状态，其中，当负载处于非正常工作状态时，会导致负载受到损害。
3.为了在电压较低的时候保护负载，通常会在电源与负载之间安装欠压保护装置，欠压保护装置会在电源电压低于负载的正常工作电压时，断开负载电路，令负载开路。
4.相关技术中，欠压保护装置通常由线圈、铁芯和弹簧组成，线圈上电时需要通过大电流吸引铁芯压缩弹簧，线圈在上电后也要持续吸引铁芯，保证弹簧一直被压缩，当出现欠压时停止为线圈供电，使弹簧释能并驱动铁芯带动断路器跳闸。
5.然而，由于现有的欠压保护装置是利用铁芯以及线圈的磁力吸合弹簧，令负载开路。由于正常状态下，线圈吸合弹簧，弹簧长时间被吸合压缩时，容易令弹簧老化，弹簧的弹力降低，使得弹簧的回弹性降低，影响欠压保护装置的反应速度。


技术实现要素：

6.为了改善现有的欠压保护装置的控制精度不高，容易误动作的现象，本实用新型提供一种电源保护装置。
7.本实用新型提供的一种电源保护装置采用如下的技术方案：
8.一种电源保护装置，包括电源，以及电性连接于电源正极和负极之间用于控制负载通断的控制芯片，负载电性连接与控制芯片的输出端，所述电源的正极与负极之间还电性连接有用于设定欠压限值的调整模块，所述调整模块包括相互串联的用于分压的电阻r1和电阻r2，所述电阻r1和所述电阻r2之间设置有电压采集点a，所述电压采集点a电性连接有用于判断电源电压是否欠压的稳压二极管vd1，所述稳压二极管vd1的负极电性连接于所述电压采集点a，所述稳压二极管vd1的正极电性连接有用于断开所述负载与电源负极连接的响应模块，所述响应模块电性连接于所述控制芯片的控制端，所述响应模块响应于所述稳压二极管vd1的反向击穿电压，以令控制芯片控制负载接通。
9.通过采用上述技术方案，调整模块中的电阻r1和电阻r2，利用电阻r1和电阻r2的阻值比例调整电压采集点a的电压值，并且令稳压二极管vd1的负极电性连接于电压采集点a，负载正常工作时，电压采集点a的电压值大于负载的工作电压。当电压采集点a的电压大于稳压二极管vd1的反向击穿电压时，令稳压二极管vd1被击穿，从而令响应模块接通，进而令控制芯片的连接负载的输出端导通，使得负载正常工作。当电压采集点a的电压小于稳压二极管vd1的反向击穿电压时，令稳压二极管vd1截止，响应模块断开，进而令控制芯片的连接负载的输出端开路，使得负载开路。由于利用调整模块中的电阻r1和r2的比值关系确定负载的工作电压，使得电源的电压与稳压二极管vd1进行比较，当电压小于负载的工作电压
时，即可令稳压二极管vd1关闭，令负载开路，精度较高，反应速度快。
10.优选的，所述响应模块包括电性连接于电源的正极的三级管vt1以及电性连接于所述控制芯片的控制引脚的三极管vt2，所述三级管vt1受控于所述稳压二极管vd1的反向击穿电压，所述三级管vt2受控于所述三级管vt1的集电极电压。
11.通过采用上述技术方案，两个相互电性连接的三级管vt1和三级管vt2，利用稳压二极管控制三级管vt1导通，进而三级管vt1控制三级管vt2导通，从而令控制芯片的控制端接地，使得控制芯片连接负载的输出端断开，将负载开路。
12.优选的，所述电压采集点a电性连接有用于处理电压在设定的触发点波动而使电路频繁异常启动的回差模块。
13.通过采用上述技术方案，在电路中增加回差模块，利用回差模块能够避免保护功能频繁地在设定的触发点上波动而导致电路工作异常启动。
14.优选的，所述回差模块包括电阻r21、电阻r23以及三极管vt6,所述电阻r21电性连接于所述三极管vt6的集电极，所述电阻r23分别电性连接于所述三极管vt6的基极以及所述三极管vt1的集电极，所述三极管vt6的发射极接地。
15.通过采用上述技术方案，当欠压导致稳压二极管vd1和三极管vt1关断时，三极管vt6导通，电压采集点a的电压为电阻r21与电阻r2并联后在与电阻r1串联的电压值。当正常工作时，三极管vt6关断，电压采集点a电压为电阻r2与电阻r1串联后的电压值，两个电压值的差为回差电压。
16.优选的，所述三级管vt1的基极与发射极之间电性连接有基极分压电阻r17。
17.通过采用上述技术方案，基极分压电阻r17起到稳定基极偏置电压作用，减小温度对工作静态点的影响，抑制零点的漂移。
18.优选的，所述电阻r2电性连接有用于调试所述电压采集点a电压的调试单元。
19.通过采用上述技术方案，在电阻r2上电性连接有调试单元，调试单元以便于快速调试电压采集点a的电压限值。
20.优选的，所述调试单元包括调试电阻rn，所述调试电阻rn电性连接于所述电阻r2的两端。
21.通过采用上述技术方案，在电阻r2的两端电性连接电阻rn，改变电阻r2与电阻rn并联后的阻值，调整电阻r2、电阻rn与电阻r1的阻值比例，从而改变正常工作时的电压采集点a的电压。
22.优选的，所述电阻r2的两端并联电容c11。
23.通过采用上述技术方案，在电阻r2的两端并联电容c11，利用电容c11在正常情况下时充电，欠压的情况时，电容c11上的电压反向为稳压二极管cd4进行供电，延时负载关断的时间。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1.利用调整模块中的电阻r1和r2的比值关系确定负载的工作电压，使得电源的电压与稳压二极管vd1进行比较，当电压小于负载的工作电压时，即可令稳压二极管vd1关闭，令负载开路，精度较高，反应速度快；
26.2.在电路中增加回差模块，利用回差模块能够避免保护功能频繁地在设定的触发点上波动而导致电路工作异常启动。
附图说明
27.图1是本实施例中保护电路的示意图。
28.附图标记说明：10、调整模块；11、调试单元；20、响应模块；30、回差模块。
具体实施方式
29.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
30.一种电源保护装置，参照图1，包括保护电路，电源连接有用于控制负载是否工作的控制芯片。保护电路包括连接于电源的正极的正极端vin以及电性连接于控制芯片的控制引脚的控制端，具体的，控制端电性连接于芯片的comp引脚。
31.正极端vin电性连接有用于设定欠压限值的调整模块10，具体的，调整模块10包括相互串联的电阻r1和电阻r2，电阻r1的另一端电性连接于正极端，电阻r2的另一端电性连接于地。电阻r1和电阻r2之间设置有用于作为采集的欠压的低压值的电压采集点a，电压采集点a的电压va=vin*r2/(r1+r2)，利用r2与r1的比例关系设定欠压值。当负载正常工作时，电压采集点a的电压va大于欠压值。
32.电阻r2的两端电性连接有用于方便调试电压采集点a处设定电压的调试单元11，调试单元11包括调试电阻rn，调试电阻rn与电阻r2并联。调试电阻rn与电阻r2并联后改变电压采集点a与地之间的电阻阻值，从而改变r2与r1的比例关系以调节欠压值的大小。电阻r2的两端电性连接有用于在欠压时反向供电延长负载工作时间的电容c11。
33.电压采集点a电性连接有用于判断电源电压是否欠压的稳压二极管vd1，稳压二极管vd1的负极端电性连接于电压采集点a。当电压采集点a的电压大于欠压值时，稳压二极管vd1被击穿。当电压采集点a的电压小于欠压值时，稳压二极管vd1不导通。稳压二极管vd1的正极电性连接有用于断开负载的响应模块20，响应模块20的输出端电性连接于控制芯片的comp引脚。
34.具体的，响应模块20包括三级管vt1和三级管vt2，三级管vt1的基极电性连接于稳压二极管vd1的正极，三级管vt1的发射极电性连接有电阻r19后电性连接于正极端vin，三级管vt1的发射极与电阻r19之间设置有电压采集点b，三级管vt1的发射极接地。三极管vt2的基极串联电阻r22后电性连接于三级管vt1的电压采集点b，三极管vt2的集电极电性连接于控制端，三极管vt2的发射极接地。本实施例中，三极管vt1和三极管vt2的型号为npn型三级管。
35.当电压采集点a的电压低于欠压值时，三极管vt1的基极为0电位，使得三极管vt1的集电极与发射极不导通，电压采集点b的电压为高电位，令三极管vt2的集电极与发射极导通，将连接控制芯片的控制端接地，令控制芯片将负载开路，从而保护负载。
36.当电压采集点a的电压高于欠压值时，三极管vt1的基极为高电位，使得三极管vt1的集电极与发射极导通，电压采集点b的电压接地拉低为0电位，令三极管vt2的集电极与发射极不导通，将连接控制芯片的控制端为高电位，从而令控制芯片控制负载接入电路，令负载正常工作。
37.三极管vt1的基极与发射极之间电性连接有基极分压电阻r17，基极分压电阻r17有利于起到稳定基极偏置电压作用，减小温度对三极管vt1的工作静态点的影响，抑制零点的漂移。
38.响应模块20电性连接有回差模块30，回差模块30包括电性连接于电压采集点a的三极管vt3，三极管vt3的集电极串联有电阻r21，三极管vt3的发射极接地，三极管vt3的基极串联有电阻r23后电性连接于三极管vt1的集电极。三极管vt3的型号为npn型三级管。
39.利用电阻r21、电阻r23和三极管vt3组成回差电路，当欠压令三极管vt1关断时，三极管vt3导通，使得电阻r21与电阻r2并联。此时，电压采集点a的电压为va1=vin*(r2//r21)/(r1+r2//r21)。当电压采集点的电压小于欠压值时，三级管vt1的集电极和发射极导通，使得三极管vt1的集电极电位拉低为0电位，从而令三极管vt3的集电极和发射极不导通，电阻r21不接入电路。此时，电压采集点a的电压va2=vin*r2/(r1+r2)。回差电压为(va1-va2)。利用在电路中增加回差模块30从而避免电压在设定的触发点上波动而令保护功能频繁启动令电路异常。
40.本技术的实施原理为：当负载接入电路时，令负载连接在控制芯片的输出端，将保护电路的正极端vin电性连接于电源的正极，保护电路的控制端电性连接于控制芯片的comp引脚。通过在电阻r2的两端电性连接有电阻rn，从而改变电压采集点a与地之间的电阻值，利用电阻r1和电阻r2比例设定电压采集点a的欠压值。
41.当保护电路接入电源，电源的电压高于负载的最低正常工作电压时，电压采集点a的电压va令稳压二极管vd1反向击穿，令三极管vt1的基极为高电平，三极管vt1的集电极与发射极导通，令电压采集点b的电压vb拉低接地，使得三级管vt2的基极处于低电平，以令三极管vt2的集电极与发射极不导通，使得控制芯片的控制端为高电平，控制芯片控制负载正常工作。
42.当电源的电压低于负载的最低正常工作电压时，电压采集点a的电压va小于稳压二极管vd1反向击穿电压，使得稳压二极管vd截止，令三极管vt1的基极处于高电平，使得三级管vt1的集电极与发射极导通，拉低电压采集点b的电压vb，连接于电压采集点b的三级管vt2的基极处于低电平，以令三极管vt2的集电极与发射极导通，从而将控制芯片的comp引脚接地，令负载开路，对负载进行保护。待电源电压恢复达到负载的最低正常工作电压时，三级管vt1导通，三级管vt2截止，重新令负载接通。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。