一种保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种保护电路，包括：电压输入端，用以接收输入电压；电压检测电路，包括第一输入端和控制输出端，所述第一输入端连接所述电压输入端，所述电压检测电路设置有一电压区间，所述电压检测电路用以检测所述输入电压是否在所述电压区间内，并输出相应的控制信号；开关电路，包括控制端，第二输入端和第一输出端，所述控制端连接所述电压检测电路的所述控制输出端，所述第二输入端连接所述电压输入端，所述开关电路用以根据所述控制信号导通或断开；电压输出端，连接所述开关电路的所述第一输出端，用以输出所述输入电压。
【专利说明】
_种保护电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种可过压自动断电、欠压自动断电的保护电路。
【背景技术】
[0002]现有的保护电路结构较为复杂，且成本较高，可靠性低。如:输出过压保护装置在故障时有两种保护形式分别为:永久关断输出和振荡输出脉冲。振荡输出脉冲时会不断造成电源重新启动，影响电源本身的稳定性，且不能在线检查负载故障。
【实用新型内容】
[0003]针对现有的保护电路存在结构复杂，稳定性低的上述问题，现提供一种旨在实现结构简单，稳定性高的保护电路。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]—种保护电路，包括:
[0006]电压输入端，用以接收输入电压；
[0007]电压检测电路，包括第一输入端和控制输出端，所述第一输入端连接所述电压输入端，所述电压检测电路设置有一电压区间，所述电压检测电路用以检测所述输入电压是否在所述电压区间内，并输出相应的控制信号；
[0008]开关电路，包括控制端，第二输入端和第一输出端，所述控制端连接所述电压检测电路的所述控制输出端，所述第二输入端连接所述电压输入端，所述开关电路用以根据所述控制信号导通或断开；
[0009]电压输出端，连接所述开关电路的所述第一输出端，用以输出所述输入电压。
[0010]优选的，所述电压检测电路包括:
[0011]第一检测电路，包括第三输入端和第二输出端，所述第三输入端形成所述电压检测电路的所述第一输入端，所述第一检测电路设置有第一阈值，所述第一检测电路用以检测所述输入电压是否高于所述第一阈值，并输出电压信号；
[0012]第二检测电路，包括第四输入端，第五输入端和第三输出端，所述第二检测电路设置有第二阈值，所述第四输入端连接所述第三输入端，所述第五输入端连接所述第二输出端，所述第二检测电路设置有第二阈值，所述第二检测电路用以根据所述电压信号及所述输入电压是否低于所述第二阈值，输出所述控制信号，所述第三输出端形成所述电压检测电路的控制输出端。
[0013]优选的，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第二阈值与所述第一阈值构成所述电压区间。
[0014]优选的，所述第一检测电路包括:
[0015]第一电阻Rl，所述第一电阻Rl—端形成所述第一检测电路的所述第三输入端；
[0016]第二电阻R2，与所述第一电阻Rl连接，所述第二电阻R2未与所述第一电阻Rl连接的一端接电源地；
[0017]第一稳压管，所述第一稳压管的参考极连接所述第一电阻Rl和所述第二电阻R2的共同连接点，所述第一稳压管的阳极接地，所述第一稳压管的阴极形成所述第一检测电路的所述第二输出端。
[0018]优选的，所述第一稳压管采用可控精密稳压管，或
[0019]所述第一稳压管采用可控精密稳压管，所述可控精密稳压管的型号为TL431。
[0020]优选的，所述第二检测电路包括:
[0021]第三电阻R3;
[0022]第四电阻R4，与所述第三电阻R3连接的一端共同形成所述第二检测电路的所述第五输入端，所述第四电阻R4未与所述第三电阻R3连接的一端接电源地；
[0023]第二稳压管，所述第二稳压管的参考极连接所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的共同连接点，共同形成所述第二检测电路的所述第五输入端，所述第二稳压管的阳极接地；
[0024]第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端连接所述第二稳压管的阴极共同形成所述第二检测电路的所述第三输出端，所述第五电阻R5未与所述第二稳压管连接的一端，与所述第三电阻R3的一端共同形成所述第二检测电路的所述第四输入端。
[0025]优选的，所述第二稳压管采用可控精密稳压管，或
[0026]所述第二稳压管采用可控精密稳压管，所述可控精密稳压管的型号为TL431。
[0027]优选的，所述开关电路包括:
[0028]MOS管，所述MOS管的栅极形成所述开关电路的所述控制端，所述MOS管的源极形成所述开关电路的所述第二输入端，所述MOS管的漏极形成所述开关电路的第一输出端。
[0029I优选的，所述MOS管为P沟道晶体管。
[0030]优选的，所述开关电路还包括:
[0031]第六电阻R6，连接所述MOS管的漏极，所述第六电阻R6未与所述MOS管连接的一端接电源地；
[0032]二极管，所述二极管的正极连接所述第六电阻R6，所述二极管的负极接电源地。
[0033]上述技术方案的有益效果:
[0034]本技术方案中，通过电压检测电路检测输入电压是否在预先设置的电压区间内，当输入电压在该电压区间内时，开关电路导通，将输入电压输送至电压输出端；当输入电压不在该电压区间内时，开关电路断开，以保护与电压输出端连接的负载。本实用新型具有过压自动断电，欠压自动断电的优点，且结构简单，稳定性好。
【附图说明】
[0035]图1为本实用新型所述的保护电路的一种实施例的电路图；
[0036]图2为本实用新型所述的第一稳压管的原理图。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
[0040]如图1所示，一种保护电路，包括:
[0041]电压输入端W，用以接收输入电压；
[0042]电压检测电路I，包括第一输入端和控制输出端，第一输入端连接电压输入端W，电压检测电路I设置有一电压区间，电压检测电路I用以检测输入电压是否在电压区间内，并输出相应的控制信号；
[0043]开关电路2，包括控制端，第二输入端和第一输出端，控制端连接电压检测电路I的控制输出端，第二输入端连接电压输入端W，开关电路2用以根据控制信号导通或断开；
[0044]电压输出端N，连接开关电路2的第一输出端，用以输出输入电压。
[0045]在本实施例中，通过电压检测电路I检测输入电压是否在预先设置的电压区间内，当输入电压在该电压区间内时，开关电路2导通，将输入电压输送至电压输出端N;当输入电压不在该电压区间内时，开关电路2断开，以保护与电压输出端N连接的负载。本实用新型具有过压自动断电，欠压自动断电的优点，且结构简单，稳定性好。
[0046]在优选的实施例中，电压检测电路I可包括:
[0047]第一检测电路11，包括第三输入端和第二输出端，第三输入端形成电压检测电路I的第一输入端，第一检测电路11设置有第一阈值，第一检测电路11用以检测输入电压是否高于第一阈值，并输出电压信号；
[0048]第二检测电路12，包括第四输入端，第五输入端和第三输出端，第二检测电路12设置有第二阈值，第四输入端连接第三输入端，第五输入端连接第二输出端，第二检测电路12设置有第二阈值，第二检测电路12用以根据电压信号及输入电压是否低于第二阈值，输出控制信号，第三输出端形成电压检测电路I的控制输出端。
[0049]进一步地，第一阈值大于第二阈值，第二阈值与第一阈值构成电压区间。
[0050]在本实施例中，当输入电压低于第一检测电路11设定的第一阈值时，第二检测电路12导通，第二检测电路12检测输入电压是否高于第二阈值，若是，则控制开关电路2导通，将输入电压输送至电压输出端N;当输入电压高于第一阈值时，即该输入电压高于第二阈值，开关电路2断开，可保护与电压输出端N连接的负载；当输入电压低于第二阈值时，则开关电路2断开，以保护与电压输出端N连接的负载。从而实现过压自动断电，欠压自动断电的目的。
[0051]在优选的实施例中，第一检测电路11可包括:
[0052]第一电阻Rl，第一电阻Rl —端形成第一检测电路11的第三输入端；
[0053]第二电阻R2，与第一电阻Rl连接，第二电阻R2未与第一电阻Rl连接的一端接电源地 GND;
[0054]第一稳压管Dl，第一稳压管Dl的参考极连接第一电阻Rl和第二电阻R2的共同连接点A，第一稳压管Dl的阳极接地，第一稳压管Dl的阴极形成第一检测电路11的第二输出端。
[0055]进一步地，第一稳压管采用可控精密稳压管，或
[0056]第一稳压管采用可控精密稳压管，可控精密稳压管的型号为TL431。
[0057]如图2所示，Vref是TL431内部的2.5V基准源，接在运算放大器U的反相输入端。由运算放大器U的特性可知，只有当同相输入端REF的电压非常接近2.5V时，三极管D4中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着同相输入端REF电压的微小变化，通过三极管D4的电流将在ImA至10mA之间变化。该2图并不是TL431的实际内部结构，因此不能简单地用这种组合来代替它。但由图2可获知TL431的工作原理。
[0058]在本实施例中，第一稳压管Dl处于截止状态的条件为:输入电压Vin〈(Rl+R2)*(2.5V/R2)0
[0059]在优选的实施例中，第二检测电路12包括:
[0060]第三电阻R3;
[0061]第四电阻R4，与第三电阻R3连接的一端共同形成第二检测电路12的第五输入端，第四电阻R4未与第三电阻R3连接的一端接电源地GND;
[0062]第二稳压管，第二稳压管的参考极连接第三电阻R3和第四电阻R4的共同连接点，共同形成第二检测电路12的第五输入端，第二稳压管的阳极接地；
[0063]第五电阻R5，连接第二稳压管的阴极共同形成第二检测电路12的第三输出端，第五电阻R5未与第二稳压管连接的一端，与第三电阻R3的一端共同形成第二检测电路12的第四输入端。
[0064]进一步地，第二稳压管D2采用可控精密稳压管，或
[0065]第二稳压管D2采用可控精密稳压管，可控精密稳压管的型号为TL431。
[0066]在本实施例中，第二稳压管D2处于导通状态的条件为:输入电压Vin>(R3+R4)*(2.5V/R4)0
[0067]当(!?3+1?4)*(2.5￥/1?4)〈输入电压￥丨11〈(1?1+1?2)*(2.5￥/1?2)时，第一稳压管01处于截止状态，第二稳压管D2处于导通状态，开关电路2导通，可将将输入电压输送至电压输出端N ο
[0068]在优选的实施例中，开关电路2包括:
[0069]MOS管，MOS管的栅极形成开关电路2的控制端，MOS管的源极形成开关电路2的第二输入端，MOS管的漏极形成开关电路2的第一输出端。
[0070]进步一地，MOS管为P沟道晶体管。
[0071]在本实施例中，当输入电压Vin>(Rl+R2)*(2.5V/R2)时，第一稳压管Dl处于导通状态时，而第五输入端B处的电压被限制在2.5V以下，第二稳压管D2处于截止状态，由于控制输出端C处的电压低于电压输入端W处电压，MOS管处于关闭状态，电压输出端N无电流流过；
[0072]当(!?3+1?4)*(2.5￥/1?4)〈输入电压￥丨11〈(1?1+1?2)*(2.5￥/1?2)时，第一稳压管01处于截止状态，第二稳压管D2处于导通状态，MOS管导通，可将输入电压输送至电压输出端N。
[0073]在优选的实施例中，开关电路2还包括:
[0074]第六电阻R6，连接MOS管的漏极，第六电阻R6未与MOS管连接的一端接电源地GND;
[0075]二极管D3，二极管D3的正极连接第六电阻R6，二极管D3的负极接电源地GND。
[0076]在本实施例中，当输入电压在电压区间内时，第一稳压管Dl处于截止状态，第二稳压管D2处于导通状态，MOS管导通，二极管D3发光，可将输入电压输送至电压输出端N;当输入电压不在电压区间内时，MOS管关闭，二极管D3不发光，电压输出端N无电流流过，起到保护电路的作用。二极管D3可起到提示的作用。
[0077]于上述技术方案基础上，进一步的，以第一电阻R1 = 29K，第二电阻R2 = 24K，第三电阻R3 = 1.5K，第四电阻R4 = 4.7K为例时，电压区间可在:
[0078]输入电压Vin〈(29K+24K)*(2.5V/24K)，
[0079]输入电压Vin>(I.5K+4.7K)* (2.5V/4.7K)，
[0080]gp3.3V0|iAiSVin〈5.5V。
[0081 ] 本技术方案中，可通过调整第一电阻Rl，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4的值调整输入电压的范围，本实用新型的保护电路可用于电池过量放电，或电子产品的电源保护等场合。
[0082]以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种保护电路，其特征在于，包括: 电压输入端，用以接收输入电压； 电压检测电路，包括第一输入端和控制输出端，所述第一输入端连接所述电压输入端，所述电压检测电路设置有一电压区间，所述电压检测电路用以检测所述输入电压是否在所述电压区间内，并输出相应的控制信号； 开关电路，包括控制端，第二输入端和第一输出端，所述控制端连接所述电压检测电路的所述控制输出端，所述第二输入端连接所述电压输入端，所述开关电路用以根据所述控制信号导通或断开； 电压输出端，连接所述开关电路的所述第一输出端，用以输出所述输入电压。2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括: 第一检测电路，包括第三输入端和第二输出端，所述第三输入端形成所述电压检测电路的所述第一输入端，所述第一检测电路设置有一第一阈值，所述第一检测电路用以检测所述输入电压是否高于所述第一阈值，并输出电压信号； 第二检测电路，包括第四输入端，第五输入端和第三输出端，所述第二检测电路设置有第二阈值，所述第四输入端连接所述第三输入端，所述第五输入端连接所述第二输出端，所述第二检测电路设置有第二阈值，所述第二检测电路用以根据所述电压信号及所述输入电压是否低于所述第二阈值，输出所述控制信号，所述第三输出端形成所述电压检测电路的控制输出端。3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第二阈值与所述第一阈值构成所述电压区间。4.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一检测电路包括: 第一电阻R1，所述第一电阻Rl—端形成所述第一检测电路的所述第三输入端； 第二电阻R2，与所述第一电阻Rl连接，所述第二电阻R2未与所述第一电阻Rl连接的一端接电源地； 第一稳压管，所述第一稳压管的参考极连接所述第一电阻Rl和所述第二电阻R2的共同连接点，所述第一稳压管的阳极接地，所述第一稳压管的阴极形成所述第一检测电路的所述第二输出端。5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一稳压管采用可控精密稳压管，或 所述第一稳压管采用可控精密稳压管，所述可控精密稳压管的型号为TL431。6.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第二检测电路包括: 第三电阻R3; 第四电阻R4，与所述第三电阻R3连接的一端共同形成所述第二检测电路的所述第五输入端，所述第四电阻R4未与所述第三电阻R3连接的一端接电源地； 第二稳压管，所述第二稳压管的参考极连接所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的共同连接点，共同形成所述第二检测电路的所述第五输入端，所述第二稳压管的阳极接地； 第五电阻R5，连接所述第二稳压管的阴极共同形成所述第二检测电路的所述第三输出端，所述第五电阻R5未与所述第二稳压管连接的一端，与所述第三电阻R3的一端共同形成所述第二检测电路的所述第四输入端。7.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述第二稳压管采用可控精密稳压管，或 所述第二稳压管采用可控精密稳压管，所述可控精密稳压管的型号为TL431。8.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述开关电路包括: MOS管，所述MOS管的栅极形成所述开关电路的所述控制端，所述MOS管的源极形成所述开关电路的所述第二输入端，所述MOS管的漏极形成所述开关电路的第一输出端。9.如权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述MOS管为P沟道晶体管。10.如权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述开关电路还包括: 第六电阻R6，连接所述MOS管的漏极，所述第六电阻R6未与所述MOS管连接的一端接电源地； 二极管，所述二极管的正极连接所述第六电阻R6，所述二极管的负极接电源地。
【文档编号】H02H3/24GK205544202SQ201620193911
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】薛培培
【申请人】上海斐讯数据通信技术有限公司