保护电路及充电设备的制作方法

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1.本技术涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种保护电路及充电设备。


背景技术:

2.集成电路中包括多个元器件,每个元器件存在一定的耐压范围,因此,集成电路的正常工作需要集成电路的输入电压在一定电压范围内。集成电路存在最大工作电压和最小工作电压,当集成电路输入的电压在最小工作电压和最大工作电压之间时,集成电路正常工作。
3.在构思及实现本技术过程中,发明人发现至少存在如下问题:当集成电路的输入电压大于最大工作电压时,会降低集成电路中元器件的使用寿命;和/或,当集成电路的输入电压小于最小工作电压时,集成电路无法正常工作。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息,并不一定构成现有技术。


技术实现要素:

5.本技术提供一种保护电路及充电设备,用以在电路的欠压和过压时,实现对电路的有效保护。
6.本技术提供一种保护电路,包括:供电电路、控制电路以及保护开关;所述供电电路包括整流桥,所述保护开关的一端连接所述整流桥的输出端,所述保护开关的另一端连接所述供电电路的输出端;所述供电电路用于当所述保护开关导通时,输出供电信号;和/或,当所述保护开关断开时,停止输出所述供电信号;所述控制电路,与所述供电电路的输出端连接,用于检测所述供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内;若是,则输出处于第一状态的控制信号;和/或,若否,则输出处于第二状态的控制信号;所述保护开关的控制端与所述控制电路的输出端连接,用于响应于处于第一状态的控制信号导通;和/或,响应于处于所述第二状态的控制信号断开。
7.可选地,所述控制电路包括电压采样电路和/或处理电路;所述电压采样电路的输入端与所述供电电路的输出端连接,所述电压采样电路的输出端与所述处理电路连接,用于基于所述供电电路输出的供电信号得到采样电压;所述处理电路,用于根据所述采样电压得到所述供电信号的电压值,并基于所述供电信号的电压值输出所述控制信号。
8.可选地,基于所述供电信号的电压值是否位于所述电压范围内,输出所述控制信号。
9.可选地,所述电压采样电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一电容。
10.可选地,所述第一电阻的一端与所述供电电路的输出端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接。
11.可选地,所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端以及所述第一电容的一端连接,作为所述电压采样电路的输出端与所述处理电路连接。
12.可选地,所述第三电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接并接地。
13.可选地,所述电压采样电路还包括第一极性电容器以及第二极性电容器。
14.可选地,所述第一极性电容器的正极与所述第一电阻的一端连接,所述第一极性电容器的负极与所述第二极性电容器的正极连接。
15.可选地,所述第二极性电容器的负极接地。
16.可选地,所述保护电路还包括第一二极管和第四电阻。
17.可选地,所述第一二极管的阳极与所述供电电路的输出端连接,所述第一二极管的阴极与所述第四电阻的一端连接。
18.可选地,所述第四电阻的另一端与所述电压采样电路的输入端连接。
19.可选地,所述处理电路包括处理芯片、第一晶体管以及功率开关。
20.可选地,所述功率开关的输入端与所述供电电路的输出端连接,所述功率开关的第一输出端与所述第一晶体管的一端连接,所述第一晶体管的一端作为所述处理电路的输出端,用于输出所述控制信号。
21.可选地,所述处理芯片的第一输入端与所述功率开关的第一输出端连接,所述处理芯片的第二输入端与所述电压采样电路的输出端连接,所述处理芯片的第一输出端与所述第一晶体管的控制端连接。
22.可选地,所述第一晶体管的另一端接地。
23.可选地,所述处理芯片用于根据所述采样电压得到所述供电信号的电压值,若所述供电信号的电压值位于所述电压范围内,则不通过所述处理芯片的第一输出端输出信号。
24.可选地,若所述供电信号的电压值不位于所述电压范围内,则通过所述处理芯片的第一输出端输出第一信号,以使所述第一晶体管响应于所述第一信号导通。
25.可选地,所述处理电路还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二电容、第一电感器、第三极性电容器以及第二二极管。
26.可选地,所述第二电容的一端与所述功率开关的第一输出端连接,所述第二电容的另一端与所述第一电感器的一端、所述第二二极管的阴极以及所述功率开关的第二输出端连接。
27.可选地,所述第一电感器的另一端与所述第五电阻的一端连接,所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端和所述功率开关的第三输出端连接。
28.可选地,所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阳极连接并接地。
29.可选地,所述第三极性电容器的正极与所述第五电阻的一端连接,所述第三极性电容器的负极与所述第六电阻的另一端连接。
30.可选地,所述第七电阻的一端与所述第三极性电容器的正极以及所述处理芯片的第一输入端连接,所述第七电阻的另一端与所述第三极性电容器的负极连接。
31.可选地,所述第八电阻的一端与所述第一晶体管的一端连接,所述第八电阻的另一端与所述第一晶体管的另一端连接。
32.可选地,所述第九电阻的一端与所述第八电阻的另一端连接,所述第九电阻的另一端与所述第十一电阻的一端和所述第一晶体管的控制端连接。
33.可选地,所述第十一电阻的另一端与所述处理芯片的第一输出端连接。
34.可选地,所述第十电阻的一端与所述第五电阻的一端连接,所述第十电阻的另一
端与所述第一晶体管的一端连接。
35.可选地,所述处理电路还包括三端稳压器、第三电容以及第四电容。
36.可选地,所述三端稳压器的输入端与所述第一电感器的另一端连接。
37.可选地,所述三端稳压器的输出端与所述处理芯片的第一输入端、第三电容的一端以及第四电容的一端连接。
38.可选地,所述三端稳压器的接地端与所述第三电容的另一端以及所述第四电容的另一端连接并接地。
39.可选地,所述整流桥的输入端包括正极输入端和负极输入端,用于接收输入信号。
40.可选地,所述整流桥的输出端包括正极输出端和负极输出端,所述供电电路的输出端包括正极输出端和负极输出端。
41.可选地,所述整流桥的正极输出端与所述供电电路的正极输出端连接,所述整流桥的负极输出端与所述供电电路的负极输出端连接。
42.可选地,所述供电电路还包括第一变阻器、第二电感器、第十二电阻、第四极性电容器以及第五极性电容器。
43.可选地,所述第一变阻器的一端与所述整流桥的正极输入端连接,所述第一变阻器的另一端与所述整流桥的负极输入端连接。
44.可选地,所述整流桥的负极输出端与所述保护开关的一端连接。
45.可选地,所述整流桥的正极输出端与所述第十二电阻的一端和所述第四极性电容器的正极连接。
46.可选地,所述第四极性电容器的负极与所述保护开关的另一端和所述第二电感器的一端连接。
47.可选地,所述第十二电阻的另一端与所述第五极性电容器的正极连接,作为所述供电电路的正极输出端与所述控制电路连接。
48.可选地,所述第二电感器的另一端与所述第五极性电容器的负极连接,作为所述供电电路的负极输出端与参考接地点连接。
49.可选地,所述供电电路还包括第二变阻器、第三电感器、第十三电阻、第六极性电容器以及第七极性电容器。
50.可选地,所述第二变阻器的一端与所述整流桥的正极输入端连接,所述第二变阻器的另一端与所述整流桥的负极输入端连接。
51.可选地,所述整流桥的正极输出端与所述保护开关的一端连接。
52.可选地,所述整流桥的负极输出端与所述第三电感器的一端和第六极性电容器的负极连接。
53.可选地,所述第六极性电容器的正极与所述保护开关的另一端和所述十三电阻的一端连接。
54.可选地,所述第十三电阻的另一端与所述第七极性电容器的正极连接,作为所述供电电路的正极输出端与所述控制电路连接。
55.可选地,所述第三电感器的另一端与所述第七极性电容器的负极连接,作为所述供电电路的负极输出端与参考接地点连接。
56.可选地,所述处理电路还包括发光二极管以及第十四电阻。
57.可选地,所述处理芯片具有第二输出端。
58.可选地,所述处理芯片还用于基于所述采样电压,通过所述处理芯片的第二输出端输出驱动信号。
59.可选地,所述第十四电阻的一端与所述处理芯片的第二输出端连接,所述第十四电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接,所述发光二极管的阴极接地。
60.可选地,所述发光二极管用于响应于所述驱动信号发光。
61.可选地,所述处理电路还包括按压开关。
62.可选地,所述处理芯片具有复位控制端。
63.可选地,所述按压开关的一端与所述处理芯片的复位控制端连接,所述按压开关的另一端接地。
64.可选地,所述处理芯片还用于当检测到所述复位控制端接地时,停止通过所述处理芯片的第一输出端输出所述第一信号。
65.可选地,所述保护开关包括mos晶体管。
66.可选地,所述mos晶体管的栅极与所述控制电路连接,所述mos晶体管的源极与所述整流桥的输出端连接,所述mos晶体管的漏极与所述供电电路的输出端连接。
67.本技术还提供一种充电设备,包括:如上任一所述的保护电路。
68.可选地,充电设备还包括变压电路。
69.可选地,所述变压电路,与所述保护电路中的供电电路的输出端连接,用于接收供电信号,并对所述供电信号进行变压处理,输出充电信号。
70.本技术提供的保护电路及充电设备中,供电电路包括整流桥,保护开关串联连接在整流桥的输出端和供电电路的输出端之间;保护开关用于控制供电电路是否输出供电信号;当控制电路检测供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围时,向保护开关的输出端输出处于第一状态的控制信号,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通;当控制电路检测供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围时,向保护开关的输出端输出处于第二状态的控制信号,保护开关响应于处于第二状态的控制信号断开。本技术的方案中,当供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围内时,控制电路输出处于第一状态的控制信号,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通,供电电路输出供电信号;当供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,即当前电路处于过压和欠压的状态,控制电路输出处于第二状态的控制信号,保护开关响应于处于第二状态的控制信号断开,供电信号停止输出供电信号,从而能够在电路过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
附图说明
71.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
72.图1为本技术第一实施例提供的一种保护电路的结构示意图;
73.图2为本技术第一实施例提供的另一种保护电路的结构示意图;
74.图3为本技术第一实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
75.图4为本技术第二实施例提供的一种保护电路的结构示意图;
76.图5为本技术第二实施例提供的另一种保护电路的结构示意图;
77.图6为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
78.图7为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
79.图8为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
80.图9为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
81.图10为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图;
82.图11为本技术第三实施例提供的一种充电设备的结构示意图。
83.通过上述附图,已示出本技术明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
84.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
85.需要说明的是,本技术中对于术语的简要说明,仅是为了方便理解接下来描述的实施方式,而不是意图限定本技术的实施方式。除非另有说明,这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
86.本技术中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似或同类的对象或实体,而并不必然意味着限定特定的顺序或先后次序,除非另外注明(unless otherwise indicated)。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换,例如能够根据本技术实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。
87.此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖但不排他的包含,例如,包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
88.随着电子技术的飞速发展,电子产品的功能和结构越来越复杂,电路的集成度越来越高。集成电路中包括多个元器件,每个元器件存在一定的耐压范围,集成电路也存在一定的耐压范围,因此,集成电路的正常工作需要集成电路的输入电压在一定电压范围内。
89.实际应用中,集成电路存在最大工作电压和最小工作电压,当集成电路输入的电压在最小工作电压和最大工作电压之间时,集成电路正常工作。当集成电路的输入电压大于最大工作电压时,即当前集成电路处于过压状态,集成电路中每个元器件的电压值大于自身的最大耐压值,会降低集成电路中元器件的使用寿命;当集成电路的输入电压小于最小工作电压时,即当前集成电路处于欠压状态,集成电路中存在元器件的电压值小于自身的最小工作电压,集成电路无法正常工作。
90.结合实际应用场景进行示例,本技术中的集成电路可以是指充电设备内部的集成电路。以充电设备内部的结构为例,充电设备内部包括输入模块和变压模块,输入模块接收输入信号,输入模块基于输入信号生成供电信号;变压模块与输入模块连接,变压模块接收供电信号,并对供电信号进行变压处理,输出充电信号,为连接至充电设备上的设备充电。
现有技术中,待充电设备的内部存在保护机制,因此,较少考虑在充电设备内部加保护电路对充电设备的内部元器件进行保护。对于充电设备的内部元器件在欠压或过压时,会造成充电设备无法正常工作。
91.因此,针对电路的欠压和过压的情况,如何实现对电路的有效保护成为当前亟待解决的问题。
92.本技术提供的技术内容,旨在解决相关技术的如上技术问题。本技术实施例中,预设的电压范围为电路正常工作供电信号的电压值的范围;控制电路与供电电路的输出端连接,控制电路检测供电电路输出的供电信号的电压值;当控制电路检测到供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围内时,控制电路输出处于第一状态的控制信号,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通,供电电路输出供电信号;当供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,即当前电路处于过压和欠压的状态,控制电路输出处于第二状态的控制信号,保护开关响应于处于第二状态的控制信号断开,供电信号停止输出供电信号,从而能够在电路过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
93.下面以具体的实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,各术语应在本领域内做广义理解。下面将结合附图,对本技术的实施例进行描述。
94.第一实施例
95.图1为本技术第一实施例提供的一种保护电路的结构示意图,如图1所示,该保护电路包括:供电电路10、控制电路11以及保护开关12;
96.供电电路10包括整流桥bd1,保护开关12的一端连接整流桥bd1的输出端,保护开关12的另一端连接供电电路10的输出端;供电电路10用于当上述保护开关12导通时,输出供电信号;和/或,当上述保护开关12断开时,停止输出供电信号;
97.控制电路11,与供电电路10的输出端连接,用于检测供电电路10输出的供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内;若位于,则输出处于第一状态的控制信号,和/或,若不位于,则输出处于第二状态的控制信号;
98.保护开关12的控制端与控制电路11的输出端连接,用于响应于处于第一状态的控制信号导通;和/或,响应于处于第二状态的控制信号断开。
99.本实施例中,供电电路10的输出端与控制电路11以及负载电路连接,在保护开关12导通时,供电电路10的输出端输出供电信号。基于供电电路10、控制电路11以及负载电路中的各元器件的耐压性,确定电路正常工作状态下供电信号的最大电压值和最小电压值,将最小电压值和最大电压值对应的电压范围作为预设的电压范围。
100.本实施例中,保护电路的工作状态分为正常工作状态、欠压工作状态以及过压工作状态。若供电电路10的输出端输出的供电信号的电压值在预设的电压范围内,则保护电路的工作状态为正常工作状态;若供电电路10的输出端输出的供电信号的电压值小于最小电压值,则保护电路的工作状态为欠压工作状态;若供电电路10输出端输出的供电信号的电压值大于最大电压值时,则保护电路的工作状态为过压工作状态。
101.可选地,最小电压值为90v,最大电压值为310v。供电信号的电压值小于90v,保护电路的工作状态为欠压工作状态;供电信号的电压值大于90v且小于310v时,保护电路的工
作状态为正常工作状态;供电信号的电压值大于310v时,保护电路的工作状态为过压状态。
102.可选地,控制电路11与供电电路10的输出端连接,控制电路11检测供电电路10的输出端输出的供电信号的电压值,并基于供电信号的电压值向保护开关12的控制端输出对应的控制信号,保护开关12响应于不同状态的控制信号导通或断开,以控制整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径导通或断开,进而控制供电电路10的输出端是否输出供电信号。
103.可选地,当供电信号的电压值,位于预设的电压范围时,当前保护电路的工作状态为正常工作状态,控制电路11向保护开关12的控制端输出第一状态的控制信号,保护开关12响应于处于第一状态的控制信号导通,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径导通,供电电路10的输出端,保持输出供电信号。
104.当供电信号的电压值大于最大电压值时,当前保护电路的工作状态为过压工作状态,控制电路11向保护开关12的控制端输出第二状态的控制信号,保护开关12响应于处于第二状态的控制信号断开,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。当供电信号的电压值小于最小电压值时,当前保护电路的工作状态为欠压工作状态,控制电路11向保护开关12的控制端输出第二状态的控制信号,保护开关12响应于处于第二状态的控制信号断开,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
105.可选地,保护开关12响应于低电平状态的控制信号导通,保护开关12响应于高电平状态的控制信号断开,则第一状态为低电平状态,第二状态为高电平状态。可选地,控制电路11检测供电电路10输出端输出的供电信号;当供电信号的电压值位于预设的电压范围内,控制电路11向保护开关12的控制端输出低电平状态的控制信号,保护开关12导通,供电电路10的输出端输出供电信号;当供电信号的电压值不位于预设的电压范围内,控制电路11向保护开关12的控制端输出高电平状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
106.可选地,本实施例中保护电路可以为充电设备的内部电路,在一些相关技术中,待充电设备的内部存在保护机制,因此,较少考虑在充电设备内部加保护电路对充电设备的内部元器件进行保护。对于充电设备的内部元器件而言,在欠压或过压时,会造成充电设备内部的元器件失效,甚至无法正常工作。
107.可选地,通过在供电电路内部设置pwm芯片反馈环路的上下偏电流对输入信号的电压值的大小进行判断,进而实现对电路的过压保护。通过pwm芯片反馈环路对电路的保护方式中,供电电路内部的元器件两端的电压仍然会超出设定的保护电压值,电路的功耗较大,供电电路内部的元器件失效。
108.本实施例中,当供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,控制电路11输出处于第二状态的控制信号,保护开关12响应于第二状态的控制信号断开,供电电路10,停止输出供电信号,在过压和欠压时,实现了对电路的有效保护;并且,保护开关12断开时供电电路10内部不存在电压,避免了供电电路内部的元器件失效以及降低了电路的功耗。
109.本实施例中,控制电路11检测供电电路10的输出端输出的供电信号的电压值,基于供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内,若供电信号的电压值不位于预设的电压范围内,则控制电路11向保护开关12的控制端输出处于第二状态的控制信号,保护开关12
响应于第二状态的控制信号断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号,从而能够在电路过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
110.在一种示例中,上述整流桥bd1的输入端包括正极输入端和负极输入端,用于接收输入信号;上述整流桥bd1的输出端包括正极输出端和负极输出端,上述供电电路10的输出端包括正极输出端和负极输出端;上述整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端连接,上述整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端连接。
111.可选地,整流桥bd1的正极输入端与火线(live wire,简称l)端连接,整流桥bd1的负极输入端与零线(neutral wire,简称n)端连接,整理桥bd1通过正极输入端和负极输出端接收输入信号。
112.可选地,整流桥bd1通过正极输入端和负极输出端接收到的输入信号为交流电信号,整流桥bd1将输入信号转化为直流电信号,并通过整流桥bd1的正极输出端和负极输出端输出转化后的直流电信号。
113.可选地,上述整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端连接,上述整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端连接,供电电路10基于整流桥bd1输出的直流电信号,输出供电信号。
114.可选地,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端的连接可以是直接连接,也可以是间接连接。可选地,供电电路10还包括滤波电路,整流桥bd1的正极输出端与滤波电路的正极输入端连接,滤波电路的正极输出端与供电电路10的正极输出端连接;整流桥bd1的负极输出端与滤波电路的负极输入端连接,滤波电路的负极输出端与供电电路10的负极输出端连接。
115.可选地,整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端和滤波电路的正极输入端连接;整流桥bd1的负极输出端与滤波电路的负极输入端连接,滤波电路的负极输出端与供电电路10的负极输出端连接。
116.可选地,结合上述示例,保护开关12可以串联连接在整理桥bd1的正极输出端和供电电路10的正极输出端的传输路径上;保护开关12也可以串联连接在整流桥bd1的负极输出端和供电电路10的负极输出端的传输路径上。
117.可选地,在保护开关12导通时,整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端之间的传输路径导通,并且,整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端之间的传输路径导通,供电电路10的输出端输出供电信号。在保护开关12断开时,整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端之间的传输路径不导通,或者,整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端之间的传输路径不导通,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
118.本示例中,整流桥bd1的正极输入端和负极输入端接收输入信号,整流桥bd1将输入信号转化为直流电信号;整流桥bd1的负极输入端与供电电路10的正极输出端连接,整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的负极输出端连接,供电电路10基于整流桥bd1输出的直流电信号,输出供电信号。
119.可选地,在一种示例中,保护开关12串联连接在整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端的传输路径上。图2为本技术第一实施例提供的另一种保护电路的结构示意图,如图2所示,供电电路10还包括:第一变阻器mov1、第二电感器l2、第十二电阻r12、
第四极性电容器pc4以及第五极性电容器pc5;
120.第一变阻器mov1的一端与上述整流桥bd1的正极输入端连接,第一变阻器mov1的另一端与上述整流桥bd1的负极输入端连接;
121.上述整流桥bd1的负极输出端与保护开关12的一端连接;上述整流桥bd1的正极输出端与第十二电阻r12的一端和第四极性电容器pc4的正极连接;第四极性电容器pc4的负极与保护开关12的另一端和第二电感器l2的一端连接;
122.第十二电阻r12的另一端与第五极性电容器pc5的正极连接,作为供电电路10的正极输出端与控制电路11连接;
123.第二电感器l2的另一端与第五极性电容器pc5的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
124.可选地,整流桥bd1的正极输入端与第一变阻器mov1的一端和l端连接,整流桥bd1的负极输入端与第一变阻器mov1的另一端和n端连接,第一变阻器mov1用于防雷击浪涌。
125.可选地,整流桥bd1的输出端输出的直流电信号存在交流成分。本示例中,第二电感器l2、第十二电阻r12、第四极性电容器pc4以及第五极性电容器pc5连接组成clc滤波电路,对整流桥bd1的输出端输出的直流电信号进行滤波,获得稳定的供电信号。
126.可选地,将第二电感器l2和第四极性电容器pc4的负极的连接点作为滤波电路的负极输入端;将第十二电阻r12的一端和第四极性电容器pc4的正极的连接点作为滤波电路的正极输入端。保护开关12的一端与整流桥bd1的负极输出端连接,保护开关12的另一端与滤波电路的负极输入端连接。
127.第十二电阻r12的另一端与第五极性电容器pc5的正极连接,作为供电电路10的正极输出端与控制电路11连接;第二电感器l2的另一端与第五极性电容器pc5的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
128.可选地,保护开关12断开时,整流桥bd1的负极输出端与供电电路10的负极输出端之间的传输路径断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
129.可选地,第十二电阻r12的一端和第四极性电容器pc4的正极连接,作为供电电路10的正极输出端,与上述整流桥bd1的正极输出端连接;上述整流桥bd1的负极输出端与保护开关12的一端连接;第四极性电容器pc4的负极与保护开关12的另一端和第二电感器l2的一端连接;第十二电阻r12的另一端与第五极性电容器pc5的正极连接;第二电感器l2的另一端与第五极性电容器pc5的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
130.本实施例中,保护开关12串联连接在整流桥bd1的负极输出端和供电电路10的负极输出端之间的传输路径上,保护开关12响应于控住电路11输出的控制信号导通或断开,实现了对供电电路10输出供电信号的控制,从而在电路欠压和过压时下,实现对电路的有效保护。
131.可选地,在一种示例中,保护开关12串联连接在整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端的传输路径上。图3为本技术第一实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图3所示,供电电路10还包括:第二变阻器mov2、第三电感器l3、第十三电阻r13、第六极性电容器pc6以及第七极性电容器pc7;
132.第二变阻器mov2的一端与上述整流桥bd1的正极输入端连接,第二变阻器mov2的
另一端与上述整流桥bd1的负极输入端连接;
133.上述整流桥bd1的正极输出端与保护开关12的一端连接;上述整流桥bd1的负极输出端与第三电感器l3的一端和第六极性电容器pc6的负极连接;第六极性电容器pc6的正极与保护开关12的另一端和第十三电阻r13的一端连接;
134.第十三电阻r13的另一端与第七极性电容器pc7的正极连接,作为供电电路10的正极输出端与控制电路11连接;
135.第三电感器l3的另一端与第七极性电容器pc7的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
136.本实施例中,第二变阻器mov2与上述示例中的第一变阻器mov1具有相同的功能;第三电感器l3与上述示例中的第二电感器l2具有相同的功能;第十三电阻r13与上述示例中的第十二电阻r12具有相同功能;第六极性电容器pc6与上述示例中的第四极性电容器pc4具有相同的功能;第七极性电容器pc7与第五极性电容器pc5具有相同功能;为了便于区分,采用不同的标识和名称表示,在此不做过多赘述。
137.可选地,将第三电感器l3和第六极性电容器pc6的负极的连接点作为滤波电路的负极输入端;将第十三电阻r13的一端和第六极性电容器pc6的正极的连接点作为滤波电路的正极输入端。保护开关12的一端与整流桥bd1的正极输出端连接,保护开关12的另一端与滤波电路的正极输入端连接。
138.第十三电阻r13的另一端与第七极性电容器pc7的正极连接,作为供电电路10的正极输出端与控制电路11连接;第三电感器l3的另一端与第七极性电容器pc7的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
139.可选地,保护开关12断开时,整流桥bd1的正极输出端与供电电路10的正极输出端之间的传输路径断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
140.可选地,保护开关12的一端与上述整流桥bd1的正极输出端连接;第十三电阻r13的一端和第六极性电容器pc6的正极连接,作为供电电路10的正极输出端,与保护开关12另一端连接;上述整流桥bd1的负极输出端与第六极性电容器pc6的负极和第三电感器l3的一端连接;第十三电阻r13的另一端与第七极性电容器pc7的正极连接;第三电感器l3的另一端与第七极性电容器pc7的负极连接,作为供电电路10的负极输出端与参考接地点a连接。
141.本实施例中,保护开关12串联连接在整流桥bd1的正极输出端和供电电路10的正极输出端之间的传输路径上,保护开关12响应于控住电路11输出的控制信号导通或断开,实现了对供电电路10输出供电信号的控制,从而在电路欠压和过压时下,实现对电路的有效保护。
142.在一种示例中,保护开关12包括:mos晶体管;
143.mos晶体管的栅极与控制电路11连接,mos晶体管的源极与整流桥bd1的输出端连接,mos晶体管的漏极与供电电路10的输出端连接。
144.本实施例中,mos晶体管的栅极为上述保护开关12的控制端。示例性的,mos晶体管可以为n型mos晶体管,mos晶体管响应于处于高电平状态的控制信号导通,mos晶体管响应于处于低电平状态的控制信号断开。控制信号的第一状态为高电平状态,控制信号的第二状态为低电平状态。
145.可选地,控制电路11检测供电电路10的输出端输出的供电信号的电压值;当供电
信号的电压值位于预设的电压范围时,控制电路11向mos晶体管的栅极输出高电平状态的控制信号,mos晶体管导通,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径导通,供电电路10的输出端输出供电信号;当供电信号的电压值不位于预设的电压范围时,控制电路11向mos晶体管的栅极输出低电平状态的控制信号,mos晶体管断开,整流桥bd1的输出端与供电电路10的输出端之间的传输路径断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号。
146.可选地,mos晶体管可以为p型mos晶体管,mos晶体管响应于处于低电平状态的控制信号导通,mos晶体管响应于处于高电平状态的控制信号断开。控制信号的第一状态为低电平状态,控制信号的第二状态为高电平状态。
147.本实施例中,当供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围内时,控制电路输出处于第一状态的控制信号,mos晶体管响应于处于第一状态的控制信号导通,供电电路输出供电信号;当供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,即当前电路处于过压和欠压的状态,控制电路输出处于第二状态的控制信号,mos晶体管响应于处于第二状态的控制信号断开,供电信号停止输出供电信号,从而能够在电路过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
148.本实施例提供的保护电路中,供电电路包括整流桥,保护开关串联连接在整流桥的输出端和供电电路的输出端之间;保护开关用于控制供电电路是否输出供电信号;当控制电路检测供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围时,向保护开关的输出端输出处于第一状态的控制信号,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通;当控制电路检测供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围时,向保护开关的输出端输出处于第二状态的控制信号,保护开关响应于处于第二状态的控制信号断开。本实施例中,当供电电路输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围内时,控制电路输出处于第一状态的控制信号,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通,供电电路输出供电信号;当供电电路输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,即当前电路处于过压和欠压的状态,控制电路输出处于第二状态的控制信号,保护开关响应于处于第二状态的控制信号断开,供电信号停止输出供电信号,从而能够在电路过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
149.第二实施例
150.图4为本技术第二实施例提供的一种保护电路的结构示意图,在上述实施例的基础上,如图4所示,控制电路11包括:电压采样电路111以及处理电路112;
151.电压采样电路111的输入端与供电电路10的输出端连接,电压采样电路111的输出端与处理电路112连接,用于基于供电电路10输出的供电信号,采样得到采样电压;
152.处理电路112,用于根据上述采样电压得到上述供电信号的电压值,并基于上述供电信号的电压值是否位于上述电压范围内,输出上述控制信号。
153.可选地,当供电电路10输出的供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,将供电信号直接传输给处理电路112处理,处理电路112无法正常工作。举例而言,预设的电压范围为90v到310v,供电电路10输出的供电信号的电压值为350v,将供电信号直接传输给处理电路112,处理电路112处于过压状态,处理电路112中的元器件可能会损坏,使得处理电路112无法正常工作。
154.本实施例中,采样电压与供电电路10输出的供电信号的电压值对应,采样电压的电压范围在预设的电压范围内。一种示例中,电压采样电路111的输入端接收供电电路10输出的供电信号,对供电信号的电压值进行相关性计算,确定采样电压。可选地,设置相关性系数,电压采样电路111的输入端接收供电电路10输出的供电信号,计算供电信号的电压值与相关性系数的乘积结果,将乘积结果作为采样电压。
155.可选地,处理电路112基于采样电压可以确定供电信号的电压值,通过检测供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内,向保护开关12的控制端输出对应的控制信号。具体的,处理电路112基于采样电压确定供电信号的电压值,当检测供电信号的电压值位于预设的电压范围内时,处理电路112输出处于第一状态的控制信号;当检测供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,处理电路112输出处于第二状态的控制信号。
156.可选地,举例而言,设置相关系数0.5,预设的电压范围为90v到310v,当供电信号的电压值为320v时,电压采样电路111采样得到采样电压为160v。处理电路112与电压采样电路111的输出端连接,处理电路112接收采样电压,基于采样电压可以确定供电信号的电压值为320v,供电信号的电压值不位于预设的电压范围内,处理电路112向保护开关12的控制端输出处于第二状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号,实现了对电路的有效保护。
157.可选地,在一种示例中,基于预设的电压范围和相关系数,确定采样电压的电压范围,处理电路112检测采样电压是否位于采样电压的电压范围内,输出控制信号。具体的,处理电路112检测采样电压位于采样电压的电压范围内,输出处于第一状态的控制信号;处理电路112检测采样电压不位于采样电压的电压范围内,输出处于第二状态的控制信号。
158.结合上述举例,相关系数为0.5,预设的电压范围为90v到310v,采样电压的电压范围为45v到155v。具体的,电压采样电路111采样得到采样电压为160v。处理电路112与电压采样电路111的输出端连接,处理电路112接收采样电压,采样电压不位于采样电压的电压范围内,处理电路112向保护开关12的控制端输出处于第二状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10的输出端停止输出供电信号,实现了对电路的有效保护。
159.本实施例中,电压采样电路111基于供电电路10输出的供电信号,采样得到采样电压,并将采样电压传输给处理电路112;处理电路112基于采样电压确定供电信号的电压值,并基于供电信号的电压值是否位于上述电压范围内,输出控制信号,控制保护开关的导通和断开,从而在过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
160.在一种示例中,图5为本技术第二实施例提供的另一种保护电路的结构示意图,如图5所示,上述电压采样电路111包括:第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第一电容c1;
161.第一电阻r1的一端与供电电路10的输出端连接,第一电阻r1的另一端与第二电阻r2的一端连接;
162.第二电阻r2的另一端与第三电阻r3的一端以及第一电容c1的一端连接,作为上述电压采样电路111的输出端与上述处理电路112连接;
163.第三电阻r3的另一端与第一电容c1的另一端连接并接地。
164.可选地,第一电阻r1的一端与供电电路10的输出端连接,第一电阻r1的一端的电压值为供电信号的电压值;第一电阻r1的另一端与第二电阻r2的一端连接,第二电阻r2的
另一端与第三电阻r3的一端连接,第三电阻r3的另一端接地,第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3对供电信号的电压进行分压,将r2的另一端与第三电阻r3的一端连接点处的电压作为采样电压,通过电压采样电路111的输出端输出。
165.可选地,第一电容c1的一端与第二电阻r2的另一端和第三电阻r3的一端连接,将连接点作为电压采样电路111的输出端与处理电路112连接,第一电容c1的另一端与第三电阻r3的另一端连接并接地,第一电容c1可以实现对采样电路111的输出端输出的采样电压进行滤波,起到平滑采样电压的作用。
166.本实施例中,第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第一电容c1,能够实现对供电信号进行分压采样,得到采样电压。
167.在一种示例中,图6为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图6所示,上述电压采样电路111还包括:第一极性电容器pc1以及第二极性电容器pc2;
168.第一极性电容器pc1的正极与第一电阻r1的一端连接,第一极性电容器pc1的负极与第二极性电容器pc2的正极连接;第二极性电容器pc2的负极接地。
169.本实施例中,第一极性电容器pc1和第二极性电容器pc2可以实现对供电电路10输出的供电信号进行滤波,第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第一电容c1对供电信号进行采样,可以获得较准确的采样电压。在此基础上,处理电路112基于采样电压,输出控制信号对保护开关12进行控制,提高了电路保护的准确性。
170.在一种示例中,图7为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图7所示,该保护电路还包括:第一二极管d1和第四电阻r4;
171.第一二极管d1的阳极与供电电路10的输出端连接,第一二极管d1的阴极与第四电阻r4的一端连接;
172.第四电阻r4的另一端与上述电压采样电路111的输入端连接。
173.可选地,第一二极管d1具有单向导电性,可以有效防止反向的供电信号输入至电采集电路111的输入端。需要说明的是,第四电阻r4可以实现限流和分压的作用。
174.结合图6,第四电阻r4的另一端与第一电阻r1连接,将连接点作为上述电压采样电路111的输入端。需要说明的是,第四电阻r4的阻值相比于第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3的阻值较小,第四电阻r4的分压可以忽略。
175.本实施例中,第一二极管d1和第四电阻r4可以实现对控制电路10的保护。
176.在一种示例中,图8为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图8所示,上述处理电路112包括:处理芯片u1、第一晶体管q1以及pwm功率开关u2。
177.本实施例中,pwm功率开关u2的输入端与供电电路10的输出端连接,pwm功率开关u2的第一输出端与第一晶体管q1的一端连接,第一晶体管q1的一端作为处理电路112的输出端,用于输出控制信号;
178.处理芯片u1的第一输入端与pwm功率开关u2的第一输出端连接,处理芯片u1的第二输入端与电压采样电路111的输出端连接,处理芯片u1的第一输出端与第一晶体管q1的控制端连接;第一晶体管q1的另一端接地;
179.处理芯片u1用于根据采样电压得到供电信号的电压值,若供电信号的电压值位于电压范围内,则不通过处理芯片u1的第一输出端输出信号;若供电信号的电压值不位于电压范围内,则通过处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,以使第一晶体管q1响应于第一
信号导通。
180.可选地,保护开关12响应于高电平状态的控制信号导通,保护开关12响应于低电平状态的控制信号断开。
181.可选地,处理芯片u1的第二输入端与采样电路111的输出端连接,处理芯片u1根据采样电压得到供电信号的电压值,当供电信号的电压值不位于上述电压范围内时,处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,第一晶体管q1响应于第一信号导通,第一晶体管q1的一端接地,即处理电路112的输出端接地,此时处理电路112的输出端输出低电平状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10保持输出供电信号。
182.可选地,处理芯片u1的第二输入端与采样电路111的输出端连接,处理芯片u1根据采样电压得到供电信号的电压值,当供电信号的电压值位于上述电压范围内时,处理芯片u1的第一输出端不输出信号,第一晶体管q1关断。
183.可选地,pwm功率开关u2的输入端与供电电路的输入端连接,接收供电信号。当供电信号的电压值位于上述电压范围内时,pwm功率开关u2的第一输出端输出高电平状态的信号;pwm功率开关u2的第一输出端与第一晶体管q1的一端以及处理芯片u1的第一输入端连接,第一晶体管q1的一端为处理电路112的输出端,此时处理电路112的输出端输出高电平状态的控制信号,保护开关12导通,供电电路10保持输出供电信号。
184.本实施例中,当供电信号的电压值位于上述电压范围内时,处理芯片u1的第一输出端不输出信号,第一晶体管q1关断,并且,pwm功率开关u2的第一输出端输出高电平,处理电路112的输出端输出高电平状态的控制信号,保护开关12导通,供电电路10保持输出供电信号。当供电信号的电压值不位于上述电压范围内时,pwm功率开关u2的第一输出端输出第一信号,第一晶体管q1导通,处理电路112的输出端输出低电平状态的控制信号,保护电路12关断,供电电路10停止输出供电信号,从而,在过压和欠压状态时,实现了对电路的有效保护。
185.在一种示例中,图9为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图9所示,处理电路112还包括:第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第二电容c2、第一电感器l1、第三极性电容器pc3以及第二二极管d2;
186.第二电容c2的一端与pwm功率开关u2的第一输出端连接,第二电容c2的另一端与第一电感器l1的一端、第二二极管d2的阴极以及pwm功率开关u2的第二输出端连接;
187.第一电感器l1的另一端与第五电阻r5的一端连接,第五电阻r5的另一端与第六电阻r6的一端和pwm功率开关u2的第三输出端连接;第六电阻r6的另一端与第二二极管d2的阳极连接并接地;
188.第三极性电容器pc3的正极与第五电阻r5的一端连接,第三极性电容器pc3的负极与第六电阻r6的另一端连接;第七电阻r7的一端与第三极性电容器pc3的正极以及处理芯片u1的第一输入端连接,第七电阻r7的另一端与第三极性电容器pc3的负极连接;
189.第八电阻r8的一端与第一晶体管q1的一端连接,第八电阻r8的另一端与第一晶体管q1的另一端连接;第九电阻r9的一端与第八电阻r8的另一端连接,第九电阻r9的另一端与第十一电阻r11的一端和第一晶体管q1的控制端连接;第十一电阻r11的另一端与处理芯片u1的第一输出端连接;
190.第十电阻r10的一端与第五电阻r5的一端连接,第十电阻r10的另一端与第一晶体管q1端连接。
191.可选地,pwm功率开关u2可以是kp3112芯片,其中,pwm功率开关u2的第一输出端为电源输出端vdd,pwm功率开关u2的第二输出端为接地端gnd,pwm功率开关u2的第三输出端为输出电压反馈端fb。
192.本实施例中,第二电容c2、第一电感器l1、第三极性电容器pc3和第七电阻r7组合作用,将pwm功率开关u2的第一输出端输出的信号,传输至处理芯片u1的第一输入端,为处理芯片u1供电。其中,第七电阻r7两端的电压为处理芯片u1的第一输入端接收的电压。
193.本实施例中,第二二极管d2的阳极接地,第二二极管d2的阴极与pwm功率开关u2的第二输出端连接,可以实现对处理电路112的过压保护。第五电阻r5的另一端与第六电阻r6的一端以及pwm功率开关u2的第三输出端连接,实现对电压的反馈。
194.可选地,当供电电路10输出的供电信号的电压值不位于上述的电压范围内,pwm功率开关u2通过第十电阻r10将高电平状态的信号传输至第一晶体管q1的一端;处理芯片u1的第一输出端不输出信号,第一晶体管q1的控制端和另一端通过第九电阻r9连接并接地,第一晶体管q1的一端和另一端通过第八电阻r8连接,第一晶体管q1关断,处理电路112的输出端输出高电平状态的信号,保护开关12导通。
195.可选地,当供电电路10输出的供电信号的电压值不位于上述的电压范围内,处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,第一信号经由第十一电阻r11传输至第一晶体管q1的控制端,第一晶体管q1响应于第一信号导通,处理电路112的输出端输出低电平状态的信号,保护开关12断开。本示例中,在过压和欠压状态时,实现了对电路的有效保护。
196.在一种示例中,图10为本技术第二实施例提供的又一种保护电路的结构示意图,如图10所示,处理电路112还包括:三端稳压器u3、第三电容c3以及第四电容c4。
197.可选地,三端稳压器u3的输入端与第一电感器l1的另一端连接;三端稳压器u3的输出端与处理芯片u1的第一输入端、第三电容c3的一端以及第四电容c4的一端连接;三端稳压器u3的接地端与第三电容c3的另一端以及第四电容c4的另一端连接并接地。
198.可选地,三端稳压器u3可以实现对三端稳压器u3的输入端输入的信号的电压进行降压处理,并稳定在一固定电压值,通过三端稳压器u3的输出端输出。其中,第三电容c3和第四电容c4用于对三端稳压器u3的输出端输出的信号进行滤波。
199.本实施例中,通过三端稳压器u3、第三电容c3和第四电容c4可以获得较稳定的电压,处理芯片u1根据第一输入端输入的电压,确定供电电路10输出的供电信号的电压值是否位于预设的电压范围,控制是否通过处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,从而控制处理电路112的输出端输出不同状态的控制信号,以实现在过压和欠压状态下,实现对电路的有效保护。
200.在一种示例中,处理电路112还包括:发光二极管以及第十四电阻。
201.可选地,处理芯片u1具有第二输出端;处理芯片u1还用于基于采样电压,通过处理芯片u1的第二输出端输出驱动信号;
202.第十四电阻的一端与处理芯片u1的第二输出端连接,第十四电阻的另一端与发光二极管的阳极连接,发光二极管的阴极接地;发光二极管用于响应于驱动信号发光。
203.本实施例中,将预设的电压范围分为正常电压范围和危险电压范围。举例来说,正
常电压范围为90v到280v,危险电压范围为280v到310v。实际应用中,当供电信号的电压值位于危险电压范围时,虽然电路可以正常工作,但是当前供电信号的电压值可以有过压的可能。
204.可选地,处理芯片u1基于采样电压,确定供电信号的电压值,并根据供电信号的电压值,通过处理芯片u1的第二输出端输出不同的驱动信号,控制发光二极管处于不同的发光状态,提示用户当前电路的工作状态。
205.可选地,供电信号的电压值位于正常电压范围内时,处理芯片u1的第二输出端输出高电平状态的驱动信号,发光二极管发光并保持常亮状态。供电信号的电压值位于危险电压范围内时,处理芯片u1的第二输出端输出缓慢上升和缓慢下降的驱动信号,发光二极管的缓慢变亮再缓慢变暗。需要说明的是,供电信号的电压值位于正常电压范围内和供电信号的电压值位于危险电压范围内时,供电电路10的输出端保持输出供电信号,电路正常工作。
206.可选地,供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,处理芯片u1的第二输出端输出快速上升和快速下降的驱动信号,发光二极管处于快速闪烁状态。
207.本实施例中,处理芯片u1基于采样电压,确定供电信号的电压值,并根据供电信号的电压值,通过处理芯片u1的第二输出端输出不同的驱动信号,控制发光二极管处于不同的发光状态,提示用户当前电路的工作状态,便于在过压和欠压状态下,用户及时处理。
208.在一种示例中,处理电路112还包括:按压开关;处理芯片u1具有复位控制端;
209.按压开关的一端与处理芯片u1的复位控制端连接,按压开关的另一端接地;处理芯片u1还用于当检测到复位控制端接地时,停止通过处理芯片u1的第一输出端输出第一信号。
210.结合图8,当供电信号的电压值不位于预设的电压范围内时,处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,第一晶体管q1响应于第一信号导通,第一晶体管q1的一端接地,处理电路112的输出端输出低电平状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10停止输出供电信号。
211.本实施例中,用户可以通过按下按压开关,使得处理芯片u1的复位控制端接地,处理芯片u1的第一输出端停止输出第一信号,第一晶体管q1断开,保护开关12导通,供电电路10开始输出供电信号,处理芯片u1开始对供电电路10输出的供电信号的电压值进行检测。
212.可选地,若供电电路10输出的供电信号的电压值仍不位于预设的电压范围,处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,第一晶体管q1响应于第一信号导通,第一晶体管q1的一端接地,处理电路112的输出端输出低电平状态的控制信号,保护开关12断开,供电电路10停止输出供电信号。
213.可选地,若供电电路10输出的供电信号的电压值位于预设的电压范围,处理芯片u1的第一输出端不输出信号,第一晶体管q1断开,处理电路112的输出端输出高电平状态的控制信号,保护开关12导通,供电电路10保持输出供电信号。
214.可选地,在一种示例中,设置处理芯片u1自动复位时间,在保护开关12断开之后,经过自动复位时间后,处理芯片u1的第一输出端停止输出第一信号,第一晶体管q1断开,保护开关12导通,供电电路10开始输出供电信号,处理芯片u1开始对供电电路10输出的供电信号的电压值进行检测。
215.可选地,本示例中通过按压开关对处理芯片u1进行复位的方式和处理芯片u1自动复位的方式可以结合实施,按压开关的方式可以在自动复位时间未到来前,对处理芯片u1进行复位,实现对供电信号的电压值进行检测。
216.本实施例中,通过按压开关,可以手动触发处理芯片u1的复位,实现对供电信号的电压的检测,恢复供电电路10的正常输出。
217.本实施例中,电压采样电路基于供电电路输出的供电信号,采样得到采样电压,并将采样电压传输给处理电路;处理电路基于采样电压确定供电信号的电压值,并基于供电信号的电压值是否位于上述电压范围内,输出控制信号,控制保护开关的导通和断开,从而在过压和欠压时,实现对电路的有效保护。
218.第三实施例
219.本技术第三实施例提供一种充电设备,包括如前述实施例中的保护电路以及变压电路;
220.变压电路与保护电路中的供电电路的输出端连接,用于接收供电信号,并对供电信号进行变压处理,输出充电信号。
221.在一种示例中,图11为本技术第三实施例提供的一种充电设备的结构示意图,如图11所示,充电设备包括:保护电路和变压电路13。
222.本实施例中,保护电路包括供电电路10、控制电路11、mos晶体管q1、第一二极管d1以及第四电阻r4。
223.可选地,供电电路10包括:保险丝rf1、第一变阻器mov1、整流桥bd1、第二电感器l2、第十二电阻r12、第四极性电容器pc4以及第五极性电容器pc5。
224.可选地,控制电路11包括电压采样电路111和处理电路112。可选地,电压采样电路包括:第一极性电容器pc1以及第二极性电容器pc2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第一电容c1。
225.可选地,处理电路112包括:pwm功率开关u2、第二电容c2、第二二极管d2、第一电感器l1、第五电阻r5、第六电阻r6、第三极性电容器pc3、第七电阻r7、第十电阻r10、三端稳压器u3、第三电容c3、第四电容c4、处理芯片u1、第十一电阻r11、第八电阻r8、第九电阻r9、第一晶体管q1、按压开关k1、发光二极管led1以及第十四电阻r14。
226.可选地,整流桥bd1的正极输入端与l端连接,整流桥bd1的负极输入端与n端连接,接收输入信号。整流桥bd1的负极输出端与mos晶体管q1的源极连接并接地。mos晶体管q1的漏极与第四有极电容pc1的负极以及第二电感器l2的一端连接,mos晶体管q1的栅极与控制电路的输出端en连接。第十二电阻r12、第四有极电容pc4、第五有极电容pc5以及第二电感l2组成clc滤波电路,对整流桥bd1输出的信号进行滤波。
227.本实施例中,整流桥bd1的正极输出端作为供电电路10的正极输出端,将第五有极电容pc5的负极和第二电感l2的另一端作为供电电路10的负极输出端。第十二电阻r2的另一端和第五有极电容pc5的正极连接点为clc滤波电路的正极输出端,第二电感器l2的另一端和第五有极电容pc5的负极连接点clc滤波电路的负极输出端,滤波电路的负极输出端为供电电路10的负极输出端。
228.第一二极管d1和第四电阻r4与滤波电路的正极输出端连接,将供电电路10输出的供电信号传输至控制电路11,第一极性电容器pc1和第二极性电容器pc2可以实现对供电电
路10输出的供电信号进行滤波。第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3作为分压电阻,获得采样电压。第二电阻r2的另一端和第三电阻r3的一端的连接点作为电压采样电路的输入端io1。
229.pwm功率开关u2的输入端(引脚5)与第四电阻r4的另一端连接接收供电信号,处理芯片u1的第二输入端(引脚2)与电压采样电路的输入端io1连接,接收采样电压。当供电电路10输出的供电信号的电压值不位于上述的电压范围内,pwm功率开关u2通过第十电阻r10将高电平状态的信号传输至第一晶体管q1的一端;处理芯片u1的第一输出端不输出信号,第一晶体管q1的控制端和另一端通过第九电阻r9连接并接地,第一晶体管q1的一端和另一端通过第八电阻r8连接,第一晶体管q1关断,处理电路112的输出端输出高电平状态的信号,保护开关12导通。
230.可选地,当供电电路10输出的供电信号的电压值不位于上述的电压范围内,处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,第一信号经由第十一电阻r11传输至第一晶体管q1的控制端,第一晶体管q1响应于第一信号导通,处理电路112的输出端输出低电平状态的信号,保护开关12断开。
231.可选地,通过三端稳压器u3、第三电容c3和第四电容c4可以获得较稳定的电压,处理芯片u1根据第一输入端输入的电压,确定供电电路10输出的供电信号的电压值是否位于预设的电压范围,控制是否通过处理芯片u1的第一输出端输出第一信号,从而控制处理电路112的输出端输出不同状态的控制信号,以实现在过压和欠压状态下,实现对电路的有效保护。
232.可选地,处理芯片u1的第二输出端(引脚5)与发光二极管led1连接,处理芯片u1基于采样电压,输出驱动信号,控制发光二极管led1处于不同的发光状态。
233.可选地,处理芯片u1的复位控制端(引脚6)与按压开关连接,通过按压开关,可以对处理芯片u1进行复位,使得供电电路10恢复输出供电信号。
234.可选地,变压电路13包括:电源ac/dc驱动电路、同步整流电路、输出电路以及高压陶瓷电容cy1。具体的,电源ac/dc驱动电路包括:第四电感器l4、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第一变压器t1b、第三二极管d3、第八极性电容pc8、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22以及电源ac/dc驱动芯片u4。同步整流电路包括:第十七电阻r17、第十八电阻r18、第五电容c5、第四二极管d4、第二变压器t1a、同步整流芯片u5、第六电容c6、第九极性电容pc9、第十极性电容pc10、第二十三电阻r23。输出电路包括:第二十四电阻r24、usb充电协议端口控制芯片u6、usb1以及usb2。
235.可选地,电源ac/dc驱动芯片u4可以是csc7136芯片,电源ac/dc驱动电路接收供电信号,进行变压处理获得大约充电信号的电压。同步整流芯片u5可以是csc7720芯片,同步整流电路接收大约充电信号的电压,将大约充电信号的电压转化为充电信号的电压。usb充电协议端口控制芯片u6可以是cx2901,可以自动识别充电设备的类型,并通过对应的usb充电协议与待充电设备握手,使之获得最大充电电流。
236.本实施中,在充电设备的内部设置保护电路,在过压和欠压时,保护开关断开,供电电路停止输出供电信号,实现对充电设备和待充电设备的有效保护。
237.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或
者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本技术的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
238.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。

技术特征:
1.一种保护电路,其特征在于,包括:供电电路、控制电路以及保护开关;所述供电电路包括整流桥,所述保护开关的一端连接所述整流桥的输出端,所述保护开关的另一端连接所述供电电路的输出端;所述供电电路用于当所述保护开关导通时,输出供电信号;和/或,当所述保护开关断开时,停止输出所述供电信号;所述控制电路,与所述供电电路的输出端连接,用于检测所述供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内;若是,则输出处于第一状态的控制信号;和/或,若否,则输出处于第二状态的控制信号;所述保护开关的控制端与所述控制电路的输出端连接,用于响应于处于所述第一状态的控制信号导通;和/或,响应于处于所述第二状态的控制信号断开。2.根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于,所述控制电路包括电压采样电路和/或处理电路;所述电压采样电路的输入端与所述供电电路的输出端连接,所述电压采样电路的输出端与所述处理电路连接,用于基于所述供电电路输出的供电信号得到采样电压;和/或,所述处理电路,用于根据所述采样电压得到所述供电信号的电压值,并基于所述供电信号的电压值输出所述控制信号。3.根据权利要求2所述的保护电路,其特征在于,还包括以下至少一项:电压采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一电容;第一电阻的一端与供电电路的输出端连接,第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接;第二电阻的另一端与第三电阻的一端以及第一电容的一端连接;第三电阻的另一端与第一电容的另一端连接并接地。4.根据权利要求2所述的保护电路,其特征在于,还包括以下至少一项:保护电路还包括第一二极管和第四电阻;第一二极管的阳极与供电电路的输出端连接,第一二极管的阴极与第四电阻的一端连接;第四电阻的另一端与电压采样电路的输入端连接。5.根据权利要求2至4中任一项所述的保护电路,其特征在于,还包括以下至少一项:处理电路包括处理芯片、第一晶体管以及功率开关;功率开关的输入端与供电电路的输出端连接,功率开关的第一输出端与第一晶体管的一端连接,第一晶体管的一端作为处理电路的输出端,用于输出控制信号;处理芯片的第一输入端与功率开关的第一输出端连接,处理芯片的第二输入端与电压采样电路的输出端连接,处理芯片的第一输出端与第一晶体管的控制端连接;第一晶体管的另一端接地。6.根据权利要求5所述的保护电路,其特征在于,还包括以下至少一项:所述处理电路还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二电容、第一电感器、第三极性电容器以及第二二极管;第二电容的一端与功率开关的第一输出端连接,第二电容的另一端与第一电感器的一端、第二二极管的阴极以及功率开关的第二输出端连接;第一电感器的另一端与第五电阻的一端连接,第五电阻的另一端与第六电阻的一端和
功率开关的第三输出端连接;第六电阻的另一端与第二二极管的阳极连接并接地;第三极性电容器的正极与第五电阻的一端连接,第三极性电容器的负极与第六电阻的另一端连接;第七电阻的一端与第三极性电容器的正极以及处理芯片的第一输入端连接,第七电阻的另一端与第三极性电容器的负极连接;第八电阻的一端与第一晶体管的一端连接,第八电阻的另一端与第一晶体管的另一端连接;第九电阻的一端与第八电阻的另一端连接,第九电阻的另一端与第十一电阻的一端和第一晶体管的控制端连接;第十一电阻的另一端与处理芯片的第一输出端连接;第十电阻的一端与第五电阻的一端连接,第十电阻的另一端与第一晶体管的一端连接。7.根据权利要求1至4中任一项所述的保护电路,其特征在于,还包括以下至少一项:所述整流桥的输入端包括正极输入端和负极输入端,用于接收输入信号;所述整流桥的输出端包括正极输出端和负极输出端,所述供电电路的输出端包括正极输出端和负极输出端;所述整流桥的正极输出端与所述供电电路的正极输出端连接,所述整流桥的负极输出端与所述供电电路的负极输出端连接。8.根据权利要求7所述的保护电路,其特征在于,所述供电电路还包括第一变阻器、第二电感器、第十二电阻、第四极性电容器以及第五极性电容器;所述第一变阻器的一端与所述整流桥的正极输入端连接,所述第一变阻器的另一端与所述整流桥的负极输入端连接;所述整流桥的负极输出端与所述保护开关的一端连接;所述整流桥的正极输出端与所述第十二电阻的一端和所述第四极性电容器的正极连接;所述第四极性电容器的负极与所述保护开关的另一端和所述第二电感器的一端连接;所述第十二电阻的另一端与所述第五极性电容器的正极连接,作为所述供电电路的正极输出端与所述控制电路连接;所述第二电感器的另一端与所述第五极性电容器的负极连接,作为所述供电电路的负极输出端与参考接地点连接;和/或,所述供电电路还包括第二变阻器、第三电感器、第十三电阻、第六极性电容器以及第七极性电容器;所述第二变阻器的一端与所述整流桥的正极输入端连接,所述第二变阻器的另一端与所述整流桥的负极输入端连接;所述整流桥的正极输出端与所述保护开关的一端连接;所述整流桥的负极输出端与所述第三电感器的一端和第六极性电容器的负极连接;所述第六极性电容器的正极与所述保护开关的另一端和所述十三电阻的一端连接;所述第十三电阻的另一端与所述第七极性电容器的正极连接,作为所述供电电路的正极输出端与所述控制电路连接;所述第三电感器的另一端与所述第七极性电容器的负极连接,作为所述供电电路的负极输出端与参考接地点连接。9.根据权利要求5所述的保护电路,其特征在于,所述处理电路还包括发光二极管以及第十四电阻;所述处理芯片具有第二输出端;所述处理芯片还用于基于所述采样电压通过所述处理芯片的第二输出端输出驱动信号;所述第十四电阻的一端与所述处理芯片的第二输出端连接,所述第十四电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接,所述发光二极管的阴极接地;所述发光二极管用于响应于所述驱动信号发光;和/或,所述处理电路还包括按压开关;所述处理芯片具有复位控制端;所述按压开关的一端与所述处理芯片的复位控制端连接,所述按压开关的另一端接地;所述处理芯片还用于当检测到所述复位控制端接地时,停止通过所述处理芯片的第一输出端输出第一信号。
10.一种充电设备,其特征在于,包括:如权利要求1至9中任一项所述的保护电路。

技术总结
本申请提供一种保护电路及充电设备,该保护电路包括:供电电路、控制电路以及保护开关;供电电路包括整流桥,保护开关串联连接在整流桥的输出端和供电电路的输出端之间;供电电路在保护开关导通时输出供电信号;和/或,供电电路在保护开关断开时停止输出供电信号;控制电路与供电电路的输出端连接,检测供电电路输出的供电信号的电压值是否位于预设的电压范围内;若是,则输出处于第一状态的控制信号;和/或,若否,则输出处于第二状态的控制信号;保护开关的控制端与控制电路的输出端连接,保护开关响应于处于第一状态的控制信号导通;和/或,响应于处于第二状态的控制信号断开,本方案能够实现对电路的有效保护。够实现对电路的有效保护。够实现对电路的有效保护。


技术研发人员:盛鸣
受保护的技术使用者:深圳奥雷莫科技有限公司
技术研发日:2023.06.01
技术公布日:2023/7/22
版权声明

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