本實用新型屬于電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電源短路保護回路。
背景技術(shù):
電源作為電器使用必不可少的一部分,一直是電器正常運轉(zhuǎn)的重要保證之一。開關(guān)電源具有體積小、重量輕、變換效率高等特點,廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制、通信辦公、家庭消費等各種電子設(shè)備中。但電源隨電子設(shè)備的不同有不同的技術(shù)規(guī)格和指標(biāo),尤其是各種保護功能,短路保護作為其中最重要的功能更加倍受關(guān)注。對短路保護來說,通常的做法是在輸出端檢測電壓或電流,當(dāng)輸出電壓過高、過低或電流過高時,使電路停止工作來達到短路保護的目的;這對于具有同時多路輸出直流電壓的開關(guān)電源來說,輸出端只要有一路出現(xiàn)問題就會影響整個開關(guān)電源的正常工作。
系統(tǒng)在輸出端回路短路的情況下,電源開關(guān)要迅速關(guān)斷,防止過大的電流燒壞設(shè)備。開關(guān)電源有多路輸出支路時,要求關(guān)斷的輸出不會影響到其他輸出回路。有時候,電源輸出回路中的某一路發(fā)生短路現(xiàn)象,而且通過外界環(huán)境無法感知到該故障回路明顯故障,此時設(shè)備一般還在正常運轉(zhuǎn),相應(yīng)的保護電路也沒有開啟保護工作,但外部設(shè)備中的某一路發(fā)生短路,從而導(dǎo)致電源內(nèi)部溫度迅速升高,超出安全規(guī)定的要求,使電源始終保持在極高溫度下工作,增加了電源元件的損耗,過熱運行,最終導(dǎo)致電源損毀,甚至引發(fā)火災(zāi)等。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供了一種電源短路保護回路。
一種電源短路保護回路,包括電源保護模塊,所述電源保護模塊包括過流保護模塊和短路保護模塊;過流保護模塊和短路保護模塊的兩端都分別與電源輸出模塊、電源反饋模塊連接;所述電源輸出模塊與電源轉(zhuǎn)換模塊相連,所述電源轉(zhuǎn)換模塊與電源控制模塊相連,所述電源反饋模塊與所述電源控制模塊相連。
所述短路保護模塊包括PMOS管Q1、三極管Q2Q3Q4、二極管D1D2D3、電容C1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9;PMOS管驅(qū)動回路由三極管Q2的集電極通過連接電阻R3,再與R1分壓驅(qū)動PMOS管Q1,三極管Q2的集電極接地,基極通過電阻R4二極管D2串連與電源的反饋電路和供電分壓電路相連接。
本實用新型控制電源輸出的原理如下:當(dāng)電器處于工作狀態(tài),電源正常工作,保護電路不工作,無功率消耗等。當(dāng)電源電路發(fā)生短路時,短路引起的電壓異常使保護電路開始工作,并將故障反饋給電源的反饋電路,通過電源的反饋電路傳輸?shù)诫娫吹目刂颇K,關(guān)閉電源的輸出模塊,從而達到停止元件工作,切斷電源輸出,保護電源電路元件不發(fā)生燒毀和過熱,不發(fā)生高溫和爆炸燒毀的情況。
有益效果:本實用新型在電源系統(tǒng)的電源模塊中實現(xiàn),將新構(gòu)造的保護電路直接嵌入到原有供電回路模塊中,通過反饋,借助原有的電源控制模塊實現(xiàn)保護功能,避免用電設(shè)備和電源內(nèi)部短路時引起設(shè)備損壞、元件溫度過高導(dǎo)致的器件損耗,保護用電設(shè)備和電源電路正常持久的工作。
附圖說明
圖1為本實用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型中短路保護模塊的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
實施例1
一種電源短路保護回路,包括電源保護模塊,所述電源保護模塊包括過流保護模塊和短路保護模塊;過流保護模塊和短路保護模塊的兩端都分別與電源輸出模塊、電源反饋模塊連接;所述電源輸出模塊與電源轉(zhuǎn)換模塊相連,所述電源轉(zhuǎn)換模塊與電源控制模塊相連,所述電源反饋模塊與所述電源控制模塊相連。
所述短路保護模塊包括PMOS管Q1、三極管Q2Q3Q4、二極管D1D2D3、電容C1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9;PMOS管驅(qū)動回路由三極管Q2的集電極通過連接電阻R3,再與R1分壓驅(qū)動PMOS管Q1,三極管Q2的集電極接地,基極通過電阻R4二極管D2串連與電源的反饋電路和供電分壓電路相連接。
如圖1所示,電源控制模塊分別與電源轉(zhuǎn)換模塊、電源反饋模塊連接,電源輸出模塊分別與電源轉(zhuǎn)換模塊、電源保護模塊、輸出供電模塊連接。外部供電模塊提供所需的市電給電源輸入模塊,通過電源控制模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊將市電轉(zhuǎn)換為電器所需規(guī)格的電壓電流,通過電源輸出模塊輸出給電器使用;在電器運行時如果電器出現(xiàn)異常,電源保護模塊檢測到異常,通過電源反饋模塊反饋給電源控制模塊,關(guān)閉電源,保護電器,同時控制輸出模塊斷開輸出回路。
如圖2所示,本發(fā)明包含在圖2中的短路保護模塊,利用三極管Q2、穩(wěn)壓管ZD1、電容C1和電阻R3、R4、R5構(gòu)造短路保護電路,其中電阻R3、R4分別為三極管Q2的發(fā)射極、基極偏置電阻。三極管Q1、電阻R1、R2為電源輸出模塊中的部分電路;三極管Q3、光藕PC1為電源反饋模塊中的部分電路。三極管Q2的發(fā)射極通過連接穩(wěn)壓管ZD1和電容C1的并聯(lián)電路接地,三極管Q2的基極通過電阻與場效應(yīng)管Q1連接,三極管Q2的集電極通過電阻R5與電源的反饋電路相連接。場效應(yīng)管Q1的柵極通過電阻R2、R3與三極管Q2的發(fā)射極連接。由于三極管Q2的集電極連接在電源的反饋電路,所以通過電壓即可控制三極管的通斷。當(dāng)電源的輸出模塊發(fā)生短路,通過三極管的導(dǎo)通將電壓信號反饋給電源的反饋電路,反饋電路將信號給予電源的控制芯片,通過電源的控制模塊切斷電源輸出。
圖2的工作原理為:當(dāng)輸入VDC上電后R2、R7分壓得電后與Q3狀態(tài)結(jié)合通過二極管D2與電阻R4來驅(qū)動三極管Q2,由于輸入端上電后C1需要通過R5來進行充電,在充電電壓達到二極管D3的導(dǎo)通電壓驅(qū)動Q3時,Q2已經(jīng)先導(dǎo)通,R1和R3分壓驅(qū)動PMOS管,此時輸出Vout端有電壓輸出;PMOS管的輸出端D極通過電阻R8驅(qū)動三極管Q4,從而使C1放電,Q3仍然處于截止?fàn)顟B(tài),輸出狀態(tài)保持;輸出Vout端有短路發(fā)生時,Q4導(dǎo)通截止,C1再次開始充電,當(dāng)達到D3開啟電壓時,Q3導(dǎo)通,D2關(guān)斷,Q2截止,PMOS管Q1截止,輸出關(guān)斷。