一種低壓保護電路的制作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種低壓保護電路，包括：第一開關模塊，用于比較輸入電壓和基準電壓，根據比較結果輸出對應的控制信號，控制所述第二開關模塊的導通和關斷；基準電壓模塊，與所述第一開關模塊相連，用于輸出基準電壓至所述第一開關模塊；第二開關模塊，與所述第一開關模塊、電壓輸入端及電壓輸出端分別連接，用于接收所述第一開關模塊輸出的控制信號，控制所述電壓輸入端和電壓輸出端的連通狀態。采用本發明，可在輸入電壓低于基準電壓時，自動切斷電壓輸入端與電壓輸出端的通路，保護用電設備的安全。
【專利說明】—種低壓保護電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子領域，尤其涉及一種低壓保護電路。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的不斷發展，各種電器也越來越多，一些生活電器如電燈、電冰箱、洗衣機、微波爐等給人們的生活帶來了很大的便利，而諸如電腦這些用電設備除了為人們的生活娛樂帶來便利之外，還能幫助人們大大的提高工作效率。人們的生活已經基本離不開電和各種電器。但是，隨著人們生活水平的不斷提高，各種電器的普遍應用使得電器的數量不斷增加。在用電過程中，可能存在電源輸入電壓過低的情況，過低的電壓將對用電設備產生非常嚴重的危害，如電器燒毀、燈具亮度很暗甚至無法啟動、在輸送一定電能時，線損也較大，若電源為電池時，還會造成電池過放電，影響電池的使用壽命。
【發明內容】
[0003]本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種低壓保護電路。可在輸入電壓低于基準電壓時，自動切斷電壓輸入端與電壓輸出端的通路，保護用電設備的安全。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種低壓保護電路，包括:
[0005]第一開關模塊、基準電壓模塊和第二開關模塊；
[0006]所述第一開關模塊用于比較輸入電壓和基準電壓，根據比較結果輸出對應的控制信號，控制所述第二開關模塊的導通和關斷；所述第一開關模塊包括第一電阻、第二電阻和第一開關管，所述第一電阻的第一端接電壓輸入端，第二端接所述第一開關管的基極，所述第一開關管的集電極接所述電壓輸入端，發射極接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端接地；
[0007]所述基準電壓模塊與所述第一開關模塊相連，用于輸出基準電壓至所述第一開關模塊；所述基準電壓模塊包括三端穩壓器、第三電阻和第四電阻，所述三端穩壓器的陽極接地，陰極接所述第一開關管的基極，所述第三電阻和第四電阻串聯后連接在所述第一開關管的基極和所述三端穩壓器的陽極之間，所述第三電阻和第四電阻的公共節點接所述三端穩壓器的參考電壓端；
[0008]所述第二開關模塊與所述第一開關模塊、電壓輸入端及電壓輸出端分別連接，用于接收所述第一開關模塊輸出的控制信號，控制所述電壓輸入端和電壓輸出端的連通狀態。
[0009]其中，所述第二開關模塊包括第二開關管、第三開關管和第五電阻，所述第五電阻的第一端接所述第一開關管的發射極，第二端接所述第二開關管的基極，所述第三開關管的集電極接所述第四開關管的基極，發射極接地，所述第四開關管的發射極接所述電壓輸入端，集電極接所述電壓輸出端。
[0010]其中，所述電路還包括:
[0011]第一指示模塊，一端接所述電壓輸出端，另一端接地，用于在所述電路正常工作時提示用戶電路的工作狀態。
[0012]其中，所述第一指示模塊包括第一發光二極管，所述第一發光二級管的正極接所述電壓輸出端，負極接地。
[0013]其中，所述第一指示模塊還包括第六電阻，所述第六電阻的一端接所述電壓輸出端，另一端接所述第一發光二級管的正極。
[0014]其中，所述第一發光二級管發出的光為綠光。
[0015]其中，所述電路還包括:
[0016]第二指示模塊，與所述電壓輸入端、地以及所述第一開關模塊分別相連，用于在所述輸入電壓低于所述基準電壓時提示用戶。
[0017]其中，所述第二指示模塊包括第四開關管和第二發光二級管，所述第四開關管的基極接所述第一開關管的發射極，所述第四開關管的發射極接所述電壓輸入端，集電極接所述第二發光二級管的正極，所述第二發光二級管的負極接地。
[0018]其中，所述第二發光二極管發出的光為黃光。
[0019]其中，所述三端穩壓器的型號為TL431。
[0020]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
[0021 ] 通過基準電壓模塊提供穩定的基準電壓，由第一開關模塊比較輸入電壓和基準電壓，并根據比較結果輸出對應的控制信號給第二開關模塊，從而可以實現對電壓輸入端和電壓輸出端連接狀態的自動控制，在輸入電壓低于基準電壓時，自動關斷電壓輸入端和電壓輸出端的通路，從而保護了負載和電源，整個電路結構簡單，性能穩定，無需人工操作，具有自斷保護和自恢復功能，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發明低壓保護電路的第一實施例的連接示意圖；
[0024]圖2是本發明低壓保護電路的第二實施例的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]請參照圖1，為本發明低壓保護電路的第一實施例的連接示意圖，在本實施例中，所述電路包括:第一開關模塊1、基準電壓模塊2和第二開關模塊3 ；
[0027]所述第一開關模塊I用于比較輸入電壓和基準電壓，根據比較結果輸出對應的控制信號，控制所述第二開關模塊3的導通和關斷；所述第一開關模塊I包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一開關管Ql，所述第一電阻Rl的第一端接電壓輸入端VIN，第二端接所述第一開關管Ql的基極，所述第一開關管Ql的集電極接所述電壓輸入端VIN，發射極接所述第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端接地；
[0028]所述基準電壓模塊2與所述第一開關模塊I相連，用于輸出基準電壓至所述第一開關模塊I ;所述基準電壓模塊2包括三端穩壓器U1、第三電阻R3和第四電阻R4，所述三端穩壓器Ul的陽極接地，陰極接所述第一開關管Ql的基極，所述第三電阻R3和第四電阻R4串聯后連接在所述第一開關管Ql的基極和所述三端穩壓器Ul的陽極之間，所述第三電阻R3和第四電阻R4的公共節點接所述三端穩壓器Ul的參考電壓端；
[0029]所述第二開關模塊3與所述第一開關模塊1、電壓輸入端VIN及電壓輸出端VOUT分別連接，用于接收所述第一開關模塊I輸出的控制信號，控制所述電壓輸入端VIN和電壓輸出端VOUT的連通狀態。
[0030]通過基準電壓模塊提供穩定的基準電壓，由第一開關模塊比較輸入電壓和基準電壓，并根據比較結果輸出對應的控制信號給第二開關模塊，從而可以實現對電壓輸入端和電壓輸出端連接狀態的自動控制，在輸入電壓低于基準電壓時，自動關斷電壓輸入端和電壓輸出端的通路，從而保護了負載和電源，整個電路結構簡單，性能穩定，無需人工操作，具有自斷保護和自恢復功能，使用方便。
[0031]請參照圖2，為本發明低壓保護電路的第二實施例的電路示意圖，在本實施例中，所述電路包括:第一開關模塊、基準電壓模塊、第二開關模塊、第一指示模塊和第二指示模塊。
[0032]所述第一開關模塊用于比較輸入電壓和基準電壓，根據比較結果輸出對應的控制信號，控制所述第二開關模塊的導通和關斷；所述第一開關模塊包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一開關管Ql，所述第一電阻Rl的第一端接電壓輸入端VIN，第二端接所述第一開關管Ql的基極，所述第一開關管Ql的集電極接所述電壓輸入端VIN，發射極接所述第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端接地；
[0033]所述基準電壓模塊與所述第一開關模塊相連，用于輸出基準電壓至所述第一開關模塊；所述基準電壓模塊包括三端穩壓器U1、第三電阻R3和第四電阻R4，所述三端穩壓器Ul的陽極接地，陰極接所述第一開關管Ql的基極，所述第三電阻R3和第四電阻R4串聯后連接在所述第一開關管Ql的基極和所述三端穩壓器Ul的陽極之間，所述第三電阻R3和第四電阻R4的公共節點接所述三端穩壓器Ul的參考電壓端；
[0034]所述第二開關模塊與所述第一開關模塊、電壓輸入端VIN及電壓輸出端VOUT分別連接，用于接收所述第一開關模塊輸出的控制信號，控制所述電壓輸入端VIN和電壓輸出端VOUT的連通狀態。
[0035]優選地，所述第二開關模塊包括第二開關管Q2、第三開關管Q3和第五電阻R5，所述第五電阻R5的第一端接所述第一開關管Ql的發射極，第二端接所述第二開關管Q2的基極，所述第三開關管Q3的集電極接所述第四開關管Q4的基極，發射極接地，所述第四開關管Q4的發射極接所述電壓輸入端VIN，集電極接所述電壓輸出端V0UT。
[0036]第一指示模塊，一端接所述電壓輸出端V0UT，另一端接地，用于在所述電路正常工作時提示用戶電路的工作狀態。
[0037]優選地，所述第一指示模塊包括第一發光二極管LEDl，所述第一發光二級管LEDl的正極接所述電壓輸出端V0UT，負極接地。
[0038]所述第一指示模塊還包括第六電阻R6，所述第六電阻R6的一端接所述電壓輸出端V0UT，另一端接所述第一發光二級管LEDl的正極。
[0039]更優選地，所述第一發光二級管LEDl發出的光為綠光。
[0040]第二指示模塊，與所述電壓輸入端VIN、地以及所述第一開關模塊分別相連，用于在所述輸入電壓低于所述基準電壓時提示用戶。
[0041]優選地，所述第二指示模塊包括第四開關管Q4和第二發光二級管LED2，所述第四開關管Q4的基極接所述第一開關管Ql的發射極，所述第四開關管Q4的發射極接所述電壓輸入端VIN，集電極接所述第二發光二級管LED2的正極，所述第二發光二級管LED2的負極接地。
[0042]更優選地，所述第二發光二極管LED2發出的光為黃光。
[0043]其中，所述三端穩壓器的型號為TL431。其價格低廉，應用成熟。
[0044]所述第一開關管Ql和第二開關管Q2為NPN型三極管，所述第三開關管Q3和第四開關管Q4為PNP型三極管。
[0045]整個低壓保護電路的工作原理如下:
[0046]當輸入電壓高于基準電壓也就是保護電壓時，輸入電壓經過第一電阻Rl限流、高精度電壓檢測電路即基準電壓模塊(三端穩壓器U1、第三電阻R3、第四電阻R4 )后，檢測到第一開關管Ql基極為高電平，進而第一開關管Ql導通，第四開關管Q4基極為高電平，第四開關管Q4關斷，第二發光二級管LED2處于熄滅狀態。第一開關管Ql基極為高電平，第二開關管Q2、第三開關管Q3相繼導通，輸入輸出為通路，第一發光二級管LEDl點亮，發綠光，指示輸入電壓高于基準電壓，電路正常工作，。所以電壓輸出端VOUT為高電壓，負載可以正常工作。
[0047]當輸入電壓低于基準電壓即保護電壓時，輸入電壓經過第一電阻R1、高精度電壓檢測電路即基準電壓模塊(三端穩壓器U1、第三電阻R3、第四電阻R4)后，檢測到第一開關管Ql基極為低電平，進而第一開關管Ql關斷，第四開關管Q4基極為低電平，第四開關管Q4導通，第二發光二級管LED2點亮，發黃光，指示輸入電壓低于基準電壓，提醒用戶注意。由于第一開關管Ql基極為低電平，第二開關管Q2、第三開關管Q3相繼關斷，輸入輸出為斷路狀態，第一發光二級管LEDl熄滅，所以電壓輸出端VOUT無輸出電壓，負載停止工作。
[0048]當輸入電壓恢復且高于設定的基準電壓即保護電壓時，第一開關管Ql基極為高電平，第一開關管Ql導通，第四開關管Q4基極為高電平，第四開關管Q4關斷，第二發光二級管LED2處于熄滅狀態。第一開關管Ql基極為高電平，第二開關管Q2、第三開關管Q3相繼導通，輸入輸出為通路，第一發光二級管LEDl點亮，發綠光。此時電壓輸出端VOUT為高電壓，負載又可以正常工作。
[0049]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0050]通過上述實施例的描述，本發明具有以下優點:
[0051 ] 通過基準電壓模塊提供穩定的基準電壓，由第一開關模塊比較輸入電壓和基準電壓，并根據比較結果輸出對應的控制信號給第二開關模塊，從而可以實現對電壓輸入端和電壓輸出端連接狀態的自動控制，在輸入電壓低于基準電壓時，自動關斷電壓輸入端和電壓輸出端的通路，從而保護了負載和電源，整個電路結構簡單，性能穩定，無需人工操作，具有自斷保護和自恢復功能，使用方便。
[0052]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory,簡稱ROM)或隨機存儲記憶體(RandomAccess Memory,簡稱 RAM)等。
[0053]以上所揭露的僅為本發明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種低壓保護電路，其特征在于，包括: 第一開關模塊、基準電壓模塊和第二開關模塊； 所述第一開關模塊用于比較輸入電壓和基準電壓，根據比較結果輸出對應的控制信號，控制所述第二開關模塊的導通和關斷；所述第一開關模塊包括第一電阻、第二電阻和第一開關管，所述第一電阻的第一端接電壓輸入端，第二端接所述第一開關管的基極，所述第一開關管的集電極接所述電壓輸入端，發射極接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端接地； 所述基準電壓模塊與所述第一開關模塊相連，用于輸出基準電壓至所述第一開關模塊；所述基準電壓模塊包括三端穩壓器、第三電阻和第四電阻，所述三端穩壓器的陽極接地，陰極接所述第一開關管的基極，所述第三電阻和第四電阻串聯后連接在所述第一開關管的基極和所述三端穩壓器的陽極之間，所述第三電阻和第四電阻的公共節點接所述三端穩壓器的參考電壓端； 所述第二開關模塊與所述第一開關模塊、電壓輸入端及電壓輸出端分別連接，用于接收所述第一開關模塊輸出的控制信號，控制所述電壓輸入端和電壓輸出端的連通狀態。
2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第二開關模塊包括第二開關管、第三開關管和第五電阻，所述第五電阻的第一端接所述第一開關管的發射極，第二端接所述第二開關管的基極，所述第三開關管的集電極接所述第四開關管的基極，發射極接地，所述第四開關管的發射極接所述電壓輸入端，集電極接所述電壓輸出端。
3.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路還包括: 第一指示模塊，一端接所述電壓輸出端，另一端接地，用于在所述電路正常工作時提示用戶電路的工作狀態。
4.如權利要求3所述的電路，其特征在于，所述第一指示模塊包括第一發光二極管，所述第一發光二級管的正極接所述電壓輸出端，負極接地。
5.如權利要求4所述的電路，其特征在于，所述第一指示模塊還包括第六電阻，所述第六電阻的一端接所述電壓輸出端，另一端接所述第一發光二級管的正極。
6.如權利要求4或5所述的電路，其特征在于，所述第一發光二級管發出的光為綠光。
7.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路還包括: 第二指示模塊，與所述電壓輸入端、地以及所述第一開關模塊分別相連，用于在所述輸入電壓低于所述基準電壓時提示用戶。
8.如權利要求7所述的電路，其特征在于，所述第二指示模塊包括第四開關管和第二發光二級管，所述第四開關管的基極接所述第一開關管的發射極，所述第四開關管的發射極接所述電壓輸入端，集電極接所述第二發光二級管的正極，所述第二發光二級管的負極接地。
9.如權利要求8所述的電路，其特征在于，所述第二發光二極管發出的光為黃光。
10.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述三端穩壓器的型號為TL431。
【文檔編號】H02H3/06GK104466901SQ201310442636
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】周明杰, 王現中 申請人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司