一種過電壓關斷保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種過電壓關斷保護電路，包括電壓轉換電路：提供不同直流電壓信號之間的轉換；電壓采樣比較電路：監視電壓轉換電路的輸出電壓信號，并與預設電壓閾值比較，如果超過預設電壓閾值，則輸出過壓控制信號至關斷控制電路；關斷控制電路：輸入端和電壓采樣比較電路相連接收過壓控制信號，輸出端和電壓轉換電路相連，當接收到過壓控制信號后及時關斷輸出并一直保持關斷狀態。本實用新型提供的輸入過電流過電壓保護電路，當產生過壓時關斷電壓轉換電路的輸入并一直保持關斷狀態，使關斷狀態時開關管功耗接近為0，避免傳統過壓保護電路中開關管一直處于頻繁開關狀態而損壞元器件，從而使后級電路得到可靠保護。
【專利說明】一種過電壓關斷保護電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種保護電路，特別涉及一種過電壓關斷保護電路。
【背景技術】
[0002]在現實應用中，有很多場合為了節省成本，會用到非隔離的DC/DC電源或LDO電路來實現電壓轉換。當DC/DC或LDO (LOW DR0P-0UT，低壓差線性穩壓器)損壞時，有可能將前級的高電壓直接引入后級電路，從而造成后級電路損壞或由于高電壓產生火災事故。為了避免此現象發生，需要在后級增加過壓保護電路。目前過壓保護電路大多采用過壓關斷，當電壓正常后能自動恢復供電的保護電路。這種保護電路的缺點在于，當持續過壓時，大部分功率將會消耗在開關管上，導致開關管發熱嚴重，長時間工作后導致開關管損壞，如果開關管出現短路故障，可能導致前級高電壓直接送往后級，導致后級電路損壞或事故。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決問題是是提供一種過電壓關斷保護電路，當出現輸出電壓過壓的情況時，電路將及時關斷并一直保持關斷狀態，直到工程師維修解決故障后重新上電才能正常工作，從而避免導致后級電路損壞或事故。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種過電壓關斷保護電路，包括電壓轉換電路:提供不同直流電壓信號之間的轉換；電壓采樣比較電路:監視電壓轉換電路的輸出電 壓信號，并與預設電壓閾值比較，如果超過預設電壓閾值，則輸出過壓控制信號至關斷控制電路；關斷控制電路:輸入端和電壓采樣比較電路相連接收過壓控制信號，輸出端和電壓轉換電路相連，當接收到過壓控制信號后及時關斷輸出并一直保持關斷狀態。
[0005]上述的過電壓關斷保護電路，其中，所述電壓轉換電路為DC/DC轉換模塊或LDO穩壓電源模塊。
[0006]上述的過電壓關斷保護電路，其中，所述關斷控制電路包括光電耦合器U1、單向可控桂D1、M0S開關器Ql和三極管Q2，所述光電稱合器件Ul的一"^輸出端通過電阻R5和輸入電壓相連，另一輸出端通過下拉電阻R6接地，所述下拉電阻R6和單向可控硅Dl的陰極相連，所述單向可控硅Dl的陽極、MOS開關器件Ql的集電極、三極管Q2的柵極和輸入電壓相連，所述MOS開關器件Ql的柵極和三極管Q2的集電極相連，所述MOS開關器件Ql的發射極和電壓轉換電路的輸入端相連，所述三極管Q2的發射極接地，當光電耦合器Ul驅動打開時，驅動單向可控硅Dl導通，從而關斷MOS開關器Q1，使電壓轉換電路的電源關斷。
[0007]上述的過電壓關斷保護電路，其中，所述電壓采樣比較電路包括電壓采樣電路和電壓基準電路D2，所述電壓采樣電路由分壓電阻R8和分壓電阻R9組成，所述分壓電阻R8和分壓電阻R9串聯后連接在電壓轉換電路的輸出端，所述電壓基準電路D2為三端取樣集成電路，所述三端分別為控制端、取樣端和接地端，所述電壓基準電路D2的控制端連接在分壓電阻R8和分壓電阻R9之間，取樣端通過光電耦合器Ul的輸入端和電壓轉換電路的輸出端相連。
[0008]上述的過電壓關斷保護電路，其中，所述MOS開關器件Ql為P溝道MOS管，所述三極管Q2為NPN型三極管。
[0009]上述的過電壓關斷保護電路，其中，所述電壓基準電路為TL431。
[0010]本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的過電壓關斷保護電路，當產生過壓時關斷電壓轉換電路的輸入并一直保持關斷狀態，使關斷狀態時開關管功耗接近為0，避免傳統過壓保護電路中開關管一直處于頻繁開關狀態而損壞元器件，從而使后級電路得到可靠保護；此外，本實用新型電路使用極少的元器件實現了保護功能，占用PCB面積小，電路結構簡單，成本低廉，工作可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型過電壓關斷保護電路方框示意圖；
[0012]圖2為本實用新型過電壓關斷保護電路圖。
[0013]圖中:
[0014]I電壓轉換電路2電壓采樣比較電路3關斷控制電路【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0016]圖1為本實用新型過電壓關斷保護電路方框示意圖；圖2為本實用新型過電壓關斷保護電路圖。
[0017]請參見圖1和圖2，本實用新型提供的過電壓關斷保護電路包括:
[0018]電壓轉換電路1:提供不同直流電壓信號之間的轉換；所述電壓轉換電路為DC/DC轉換模塊或LDO穩壓電源模塊。
[0019]電壓采樣比較電路2:監視電壓轉換電路的輸出電壓信號，并與預設電壓閾值比較，如果超過預設電壓閾值，則輸出過壓控制信號至關斷控制電路；所述電壓采樣比較電路包括電壓采樣電路和電壓基準電路D2，所述電壓采樣電路由分壓電阻R8和分壓電阻R9組成，所述分壓電阻R8和分壓電阻R9串聯后連接在電壓轉換電路的輸出端，所述電壓基準電路D2為三端取樣集成電路，具體可采用TI公司的TLV431，TL431是精密電壓基準集成電路，有的資料上稱為電壓調節器或三端取樣集成電路。TL431有兩種封裝形式:一種為T0-92封裝，它的外型和小功率塑封三極管一模一樣；另一種為雙列直插8腳塑封結構。TL431有三個引出腳，分別用K、R、A表示，其中K為控制端，R為取樣端，A為接地端。所述電壓基準電路D2的控制端連接在分壓電阻R8和分壓電阻R9之間，取樣端通過光電耦合器Ul的輸入端和電壓轉換電路的輸出端相連。實際工作中，在電壓輸出是正常值的情況下，采樣電壓小于TL431的參考電壓，TL431處于關斷狀態，電源正常供電。如果電源電壓輸出高于正常輸出值的情況下，采樣電壓大于TL431的參考電壓，此時TL431導通，從而驅動后級的關斷保護電路動作。
[0020]關斷控制電路3:輸入端和電壓采樣比較電路相連接收過壓控制信號，輸出端和電壓轉換電路相連，當接收到過壓控制信號后及時關斷輸出并一直保持關斷狀態；所述關斷控制電路包括光電耦合器U1、單向可控硅Dl、MOS開關器Ql和三極管Q2，所述光電耦合器件Ul的一個輸出端通過電阻R5和輸入電壓相連，另一輸出端通過下拉電阻R6接地，所述下拉電阻R6和單向可控硅Dl的陰極相連，所述單向可控硅Dl的陽極、MOS開關器件Ql的集電極、三極管Q2的柵極和輸入電壓相連，所述MOS開關器件Ql的柵極和三極管Q2的集電極相連，所述MOS開關器件Ql的發射極和電壓轉換電路的輸入端相連，所述三極管Q2的發射極接地，當光電耦合器Ul驅動打開時，驅動單向可控硅Dl導通，從而關斷MOS開關器Q1，使電壓轉換電路的電源關斷。所述MOS開關器件Ql優選為P溝道MOS管，所述三極管Q2優選為NPN型三極管。
[0021]本實用新型提供的過電壓關斷保護電路，輸出電壓的設定值由以下公式決定:
【權利要求】
1.一種過電壓關斷保護電路，其特征在于，包括: 電壓轉換電路:提供不同直流電壓信號之間的轉換； 電壓采樣比較電路:監視電壓轉換電路的輸出電壓信號，并與預設電壓閾值比較，如果超過預設電壓閾值，則輸出過壓控制信號至關斷控制電路； 關斷控制電路:輸入端和電壓采樣比較電路相連接收過壓控制信號，輸出端和電壓轉換電路相連，當接收到過壓控制信號后及時關斷輸出并一直保持關斷狀態。
2.如權利要求1所述的過電壓關斷保護電路，其特征在于，所述電壓轉換電路為DC/DC轉換模塊或LDO穩壓電源模塊。
3.如權利要求1所述的過電壓關斷保護電路，其特征在于，所述關斷控制電路包括光電稱合器U1、單向可控桂D1、M0S開關器Ql和三極管Q2，所述光電稱合器件Ul的一個輸出端通過電阻R5和輸入電壓相連，另一輸出端通過下拉電阻R6接地，所述下拉電阻R6和單向可控硅Dl的陰極相連，所述單向可控硅Dl的陽極、MOS開關器件Ql的集電極、三極管Q2的柵極和輸入電壓相連，所述MOS開關器件Ql的柵極和三極管Q2的集電極相連，所述MOS開關器件Ql的發射極和電壓轉換電路的輸入端相連，所述三極管Q2的發射極接地，當光電耦合器Ul驅動打開時，驅動單向可控硅Dl導通，從而關斷MOS開關器Q1，使電壓轉換電路的電源關斷。
4.如權利要求3所述的過電壓關斷保護電路，其特征在于，所述電壓采樣比較電路包括電壓采樣電路和電壓基準電路D2，所述電壓采樣電路由分壓電阻R8和分壓電阻R9組成，所述分壓電阻R8和分壓電阻R9串聯后連接在電壓轉換電路的輸出端，所述電壓基準電路D2為三端取樣集成電路，所述三端分別為控制端、取樣端和接地端，所述電壓基準電路D2的控制端連接在分壓電阻R8和分壓電阻R9之間，取樣端通過光電耦合器Ul的輸入端和電壓轉換電路的輸出端相連。
5.如權利要求3所述的過電壓關斷保護電路，其特征在于，所述MOS開關器件Ql為P溝道MOS管，所述三極管Q2為NPN型三極管。
6.如權利要求4所述的過電壓關斷保護電路，其特征在于，所述電壓基準電路為TL431。
【文檔編號】H02H7/10GK203607824SQ201320802177
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】薛志波, 王剛 申請人:悉雅特萬科思自動化(杭州)有限公司