一種具有短路保護裝置的控制器的制造方法
【專利摘要】一種具有短路保護裝置的控制器，其包括一個電源，以及一個用于關斷該電源輸出的開關。所述控制器還包括一個用于控制所述開關的使用狀態的控制模塊，以及一個用于檢測所述電源的輸出電壓的檢測模塊，所述控制模塊根據所述檢測模塊的輸出信號來控制所述開關的使用狀態。所述具有短路保護裝置的控制器通過所述檢測模塊檢測電源的輸出電壓的高低，當該電源的輸出電壓值低于所述檢測模塊的額定值時，該檢測模塊即將傳遞一個輸出信號給控制模塊，該控制模塊根據該輸出信號就會關斷控制器中的開關，進而達到保護該控制器不受損壞的目的。
【專利說明】—種具有短路保護裝置的控制器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電源設備，特別是一種可以在負載短路時提供保護的具有短路保護裝置的控制器。
【背景技術】
[0002]短路保護電路對于各種電器來說都是極其重要的，一旦輸出電壓發生短路，可能會導致電路燒毀，毀壞設備，給用戶帶來不便和損失。如圖1所示，為現有技術中的一種短路保護電路的電路圖。該短路保護電路包括一個電源Vcc，一個二極管D2、一個第一電阻Rl，一個第二電阻R2,以及一個光電稱合器UlA0所述光電稱合器UlA包括一個發光二極管D2和一個光敏三極管Tl。在當所述開關Jl斷開時，即相當于所述負載電路正常工作，電源Vcc提供一正向偏壓給所述光電稱合器UlA,所述發光二極管D2導通發光,所述光敏三極管Tl受光導通，則所述電源Vcc的電壓傳送至所述負載電路，并為負載電路供電。
[0003]當所述開關Jl閉合時，即相當于所述負載發生短路，所述開關Jl處于瞬間電壓降為0，所述電阻R2左端電壓也瞬間為0V，則所述電阻Rl上的電壓無法使所述發光二極管D2導通，所述發光二極管D2不發光，所述光敏三極管Tl截止，所述電源Vcc的電壓無法傳送至所述負載電路，從而實現輸出電壓短路保護的功能。
[0004]該短路保護電路在電路正常工作時，其也是一直處于工作狀態，因此會造成對二極管、三極管等元器件的損耗，而且還會增加能源的消耗，另外由于損耗一直存在，還會縮短整個電路的壽命。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，有必要提供一種可以減少各元器件及能源的消耗的具有短路保護裝置的控制器，以克服上述不足。
[0006]一種具有短路保護裝置的控制器，其包括一個電源，以及一個用于關斷該電源輸出的開關。所述控制器還包括一個用于控制所述開關的使用狀態的控制模塊，以及一個用于檢測所述電源的輸出電壓的檢測模塊，所述控制模塊根據所述檢測模塊的輸出信號來控制所述開關的使用狀態。
[0007]與現有技術相比，所述具有短路保護裝置的控制器通過所述檢測模塊檢測電源的輸出電壓的高低，當該電源的輸出電壓值低于所述檢測模塊的額定值時，該檢測模塊即將傳遞一個輸出信號給控制模塊，該控制模塊根據該輸出信號就會關斷控制器中的開關，進而達到保護該控制器不受損壞的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]以下結合附圖描述本發明的實施例，其中:
[0009]圖1為現有技術的短路保護電路的電路圖。
[0010]圖2為本發明提供的一種具有短路保護裝置的控制器的電路原理框圖。
[0011]圖3為圖2的具有短路保護裝置的控制器的一種電路圖。
[0012]圖4為圖2的具有短路保護裝置的控制器的另一種電路圖。
【具體實施方式】
[0013]以下基于附圖對本發明的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅作為實施例，并不用于限定本發明的保護范圍。
[0014]請參閱圖2至圖4，其為本發明所提供的一種具有短路保護裝置的控制器100的電路原理框圖及電路圖。所述具有短路保護裝置的控制器100包括一個電源10，一個與該電源10電性連接的開關11，一個與該開關11及電源10電性連接的負載12，一個用于控制所述開關11的使用狀態的控制模塊13，以及一個用于檢測所述電源10的輸出電壓的檢測模塊14。
[0015]需要進一步說明的是，上述各功能單元或模塊中所涉及的電子電路元器件的參數、功能、結構、以及工作原理等皆為本領域技術人員所習知的技術，在此將不再贅述。
[0016]所述負載12可以為LED燈具，或普通燈具如鹵素燈等，其根據實際的使用場合而定。隨著環保意識的提高與節能的要求，LED燈具成為居家與商照使用的潮流，因此，在本實施例中，所述負載12為LED燈。
[0017]所述電源10可以為市電、發電機組等交流電或直流電等，其根據需要來設定，在本實施例中，由于所述負載12為LED燈，所以所述電源10為24V的直流電源。如圖3為一種交流電源的電路圖，而圖4為一種直流電源的電路圖，這兩種電路的工作原理基本是一樣的。
[0018]所述開關單元11可以為主令開關，接觸器，金屬氧化物半導體場效應管(Metal-Oxid-Semiconductor,簡稱MOS管)等。在本實施例中，所述開關12為MOS管Ql。本領域技術人員應該知道的是該MOS管Ql具有柵極、漏極、以及源極。所述MOS管Ql的柵極與控制模塊13的輸出端連接，源極與電源10連接，漏極與負載12連接。為了對該開關11進行限壓保護，該開關11還可以包括一個限流電阻。該限流電阻設置在電源10與MOS管Ql之間。
[0019]所述控制模塊13用于根據來自檢測模塊14的輸入信號關斷所述開關11，從而達到保護所述控制器100在短路避免燒毀，即當負載12短路時，該控制模塊13將根據檢測模塊14的輸出信號關斷所述開關11以保護該控制器100。所述控制模塊13可以包括定時器，單片機，或其他控制單元，如中央處理單元(CPU)。如圖4所示，為所述控制模塊13包括一個單片機時的電路圖。單片機是一種集成電路芯片，其采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器、隨機存儲器、只讀存儲器、多種I/O 口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上。因此，可以根據實際情況對該控制模塊13進行編程控制，如系統初始化，設定I/O端口，以及I/O端口中斷判斷等程序，以完成該控制模塊13對開關11的控制。該單片機構成的控制模塊13將根據來自檢測模塊14的輸入信號，判斷是否輸出一個關斷所述開關12的輸出信號。眾所周知的是，單片機具有一個用于接收檢測模塊14的輸出信號的I/O端口，當該I/O端口接收到所述檢測模塊14的輸出信號時立刻將開關14即MOS管Ql關斷，以防止該MOS管Ql被燒壞。
[0020]所述檢測模塊14電性連接在所述電源10與控制模塊13之間，用于檢測電源10的輸出電壓的高低，并將該信號輸入到控制模塊13以讓該控制模塊13控制開關11的關斷與閉合。所述檢測模塊14包括一個穩壓管D4，一個二極管D3，以及一個電容Cl。所述穩壓管D4、三極管D3、以及電容Cl并聯設置在電源10的正負極之間，同時與負載12并聯。當所述控制模塊13為單片機時，所述檢測模塊14還包括一個降壓模塊141，該降壓模塊141在當所述負載12正常工作時用于為所述該單片機提供合適的電壓。所述穩壓管D4用于判斷電源10的輸出電壓的高低，其穩壓值的選取決定了控制模塊13的啟動電壓。如當電源10的輸出電壓為24V，該穩壓管D4的穩壓值為18V，則當負載12短路時，電源10的輸出電壓只要掉到低于18V時，該穩壓管D4就會截止，此時，控制模塊13就將啟動工作，因此該穩壓管D4的穩壓值將成為所述檢測模塊14的額定輸入值，即輸入值只要小于該額定輸入值，該檢測模塊13就將啟動工作。可以想到的是，該穩壓管D4的穩壓值可以根據實際需要如響應時間來選取。所述穩壓管D4的穩壓值與電源10的輸出電壓值越接近，其響應時間也將越短，對開關14如MOS管Ql的損害也將越小。所述二極管D3在穩壓管D4截止時將處于導通狀態，為了為使所述單片機能正常收到來自該檢測模塊14信號，所述檢測模塊14還包括兩個電阻R3、R4，該兩個電阻R3、R4與所述二極管D3串聯以在所述穩壓管D4截止時進行分壓，從而給單片機輸入合適的電壓值信號進而啟動該單片機工作以關斷所述開關11。所述電容Cl用于當穩壓管D4截止時為所述單片機供電，以保證所述單片機在負載12短路時仍能工作一段時間。在電容Cl放電使單片機工作的這一段時間里，所述開關11如MOS管將一直處于關斷狀態，從而使該MOS管盡可能散熱。
[0021]所述具有短路保護裝置的控制器100還包括一個用于防止所述電源10的正負極反置的輸入防反裝置15，該輸入防反裝置15設置在所述電源10與檢測模塊14之間。所述輸入防反裝置15可以包括至少一個二極管。在本實施例中，所述輸入防反裝置15包括兩個二極管Dl，D2。該兩個二極管Dl、D2分別電性連接在檢測模塊14的線路中如分別與穩壓管D4、二極管D3串聯，利用二極管的單向導通特性，達到防止電源10的正負極反接的目的。
[0022]與現有技術相比，所述具有短路保護裝置的控制器100通過所述檢測模塊14檢測電源10的輸出電壓的高低，當該電源10的輸出電壓值低于所述檢測模塊14的額定值時，該檢測模塊14即將傳遞一個信號給控制模塊13，該控制模塊就會關斷控制器100中的開關11，進而達到保護該控制器100不受損壞的目的。
[0023]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則的內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍的內。
【權利要求】
1.一種具有短路保護裝置的控制器，其包括一個電源，以及一個用于關斷該電源輸出的開關，其特征在于，所述控制器還包括一個用于控制所述開關的使用狀態的控制模塊，以及一個用于檢測所述電源的輸出電壓的檢測模塊，所述控制模塊根據所述檢測模塊的輸出信號來控制所述開關的使用狀態。
2.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述控制器還包括一個用于防止所述電源的正負極反置的輸入防反裝置，該輸入防反裝置設置在所述電源與檢測模塊之間。
3.如權利要求2所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述輸入防反裝置包括至少一個二極管。
4.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述控制模塊為單片機或中央處理器。
5.如權利要求4所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述檢測模塊還包括一個降壓模塊，該降壓模塊用于為所述單片機提供合適的電壓。
6.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述控制模塊為單片機，所述檢測模塊包括一個穩壓管D4，一個二極管D3，以及一個電容Cl，所述穩壓管D4用于判斷電源的輸出電壓的高低，所述二極管D3在穩壓管D4截止時處于導通狀態，所述電容Cl用于當穩壓管D4截止時為所述單片機供電。
7.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述檢測模塊還包括兩個電阻R3、R4，該兩個電阻R3、R4與所述二極管D3串聯，在所述穩壓管D4截止時進行分壓，以為所述單片機提供檢測到的信號。
8.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述開關為一個金屬氧化物半導體場效應管(Metal-Oxid-Semiconductor,簡稱MOS管)。
9.如權利要求8所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述MOS管的柵極與控制模塊的輸出端連接，源極與電源負極連接，漏極與所述負載連接。
10.如權利要求1所述的具有短路保護裝置的控制器，其特征在于:所述開關為一個主令開關，接觸器。
【文檔編號】H02H3/08GK104078921SQ201310125315
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2013年3月28日
【發明者】俞劍鋒, 林萬炯 申請人:林萬炯