专利名称：直流电源及负载的保护装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及电源电路技术领域，特别是涉及一种直流电源及负载的保护装置。
背景技术：
直流电源系统、部分直流电路与负载之间常因缺少合适的保护，当供电电压异常 偏高或负载过流短路时导致电路不能正常工作，电源或负载损坏，甚至烧毁设备造成火灾。 通常的过载保护电路只是在负载过流时才起作用，而未考虑到电源对负载的威胁，尤其交 流供电的AC/DC设备，电网电压的异常升高如发生雷击时通常会引起输出电压的异常升 高，而此时的负载不一定过流，瞬时的高压能将负载击毁。因此现有的保护电路在电源供电 电压偏高而负载电流正常时并不起保护作用，此时的负载非常容易因过压而损坏，尤其价 格昂贵的负载更是损失惨重。例如，通信电源中的直流风机供电电路，一般电压为+12乂或 +24V或+48V，为了降低成本此供电回路多无过压及过流短路保护部分，部分风机停转时其 线圈绕组将使供电电压直接短路，其后果是+12V或+24V或+48V回路中的部分器件，如风 机绕组、PCB铜膜、供电电源将被烧坏，设备因损坏停止工作，甚至引起火灾。
实用新型内容本实用新型实施例要解决的问题是提供一种直流电源及负载的保护装置，以克服
现有的保护电路在电源供电电压偏高而负载电流正常时并不起保护作用的缺陷。 为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案提供一种直流电源及负载的保护
装置，所述装置包括过压检测电路，用于检测供电电源的电压是否超过预先设定的电压阈
值，并将检测结果送到控制电路；过流检测电路，用于检测负载的电流是否超过预先设定的
电流阈值，并将检测结果送到控制电路浪制电路，根据所述过压检测电路和过流检测电路
的检测结果，控制输出驱动电路的输出；输出驱动电路，在控制电路的控制下向负载供电。 优选地，所述过压检测电路包括电阻网络，用于根据供电电源的电压生成电压检
测信号；第一基准电压源，用于生成2. 5伏基准电压；第一比较器，其正输入端输入电压检
测信号，负输入端输入2.5伏基准电压，输出端将检测结果送到控制电路。
优选地，所述过流检测电路包括电流检测信号生成单元，用于根据负载的电流生
成电流检测信号；第二基准电压源，用于生成50毫伏基准电压；第二比较器，其正输入端输
入电流检测信号，负输入端输入50毫伏基准电压，输出端将检测结果送到控制电路。 优选地，所述第二基准电压源包括与所述第一基准电压源并联的分压电阻网络。 优选地，所述过压检测电路包括反向器，该反向器的正向输入端与第一比较器的
输出端连接，反向输出端与控制电路连接；所述过流检测电路包括反向器，该反向器的正向
输入端与第二比较器的输出端连接，反向输出端与控制电路连接。 优选地，所述过压检测电路包括第一防反复跳变电阻，该电阻的一端与第一比较 器的正输入端连接，另一端与第一比较器的输出端连接；所述过流检测电路包括第二防反复跳变电阻，该电阻的一端与第二比较器的正输入端连接，另一端与第二比较器的输出端 连接。 优选地，所述过压检测电路包括第一消除噪声电容，该电容的一端与第一比较器 的正输入端连接，另一端与地线连接；所述过流检测电路包括第二消除噪声电容，该电容的 一端与第二比较器的正输入端连接，另一端与地线连接。 优选地，所述输出驱动电路包括第一功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接 受控制电路的控制信号，集电极通过电阻与第二功率三极管的基极连接，发射极与供电电 源的正极连接；第二功率三极管，该三极管为NPN型，其集电极通过电阻与供电电源的正极 连接，发射极与地线连接；第三功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接受控制电路的控 制信号，集电极通过电阻与第四功率三极管的集电极连接，发射极与供电电源的正极连接； 第四功率三极管，该三极管为NPN型，其基极与第二功率三极管的集电极连接，发射极与地 线连接；所述输出驱动电路的输出端与第四功率三极管的集电极连接。 优选地，所述控制电路还包括故障指示单元，用于驱动发光二极管对故障进行指 示。 优选地，所述装置还包括自动重启电路，用于在故障消失后，控制所述控制电路进 行重启。 与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点 本实用新型通过过压检测电路和过流检测电路，对供电电源的电压和负载的电流 进行检测，当出现过压和/或过流时，控制电路控制输出驱动电路的输出，从而实现直流电 源及负载的双向保护，当电源供电电压偏高而负载电流正常时也能起到保护作用。
图1为本实用新型实施例的一种直流电源及负载的保护装置的结构框图； 图2为本实用新型实施例的整机原理框图； 图3为本实用新型实施例的控制部分的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。 本实用新型实施例的一种直流电源及负载的保护装置的结构如图1所示，所述装 置包括过压检测电路，用于检测供电电源的电压是否超过预先设定的电压阈值，并将检测 结果送到控制电路；过流检测电路，用于检测负载的电流是否超过预先设定的电流阈值，并 将检测结果送到控制电路；控制电路，根据所述过压检测电路和过流检测电路的检测结果， 控制输出驱动电路的输出，控制电路还包括故障指示单元，用于驱动发光二极管对故障进 行指示；输出驱动电路，在控制电路的控制下向负载供电；自动重启电路，用于在故障消失 后，控制所述控制电路进行重启。 过压检测电路包括电阻网络，用于根据供电电源的电压生成电压检测信号；第 一基准电压源，用于生成2.5伏基准电压；第一比较器，其正输入端输入电压检测信号，负 输入端输入2. 5伏基准电压，输出端将检测结果送到控制电路。[0022] 过流检测电路包括电流检测信号生成单元，用于根据负载的电流生成电流检测 信号；第二基准电压源，用于生成50毫伏基准电压；第二比较器，其正输入端输入电流检测 信号，负输入端输入50毫伏基准电压，输出端将检测结果送到控制电路。其中，所述第二基 准电压源包括与所述第一基准电压源并联的分压电阻网络。 过压检测电路包括反向器，该反向器的正向输入端与第一比较器的输出端连接， 反向输出端与控制电路连接；过流检测电路包括反向器，该反向器的正向输入端与第二比 较器的输出端连接，反向输出端与控制电路连接。 过压检测电路包括第一防反复跳变电阻，该电阻的一端与第一比较器的正输入端
连接，另一端与第一比较器的输出端连接；过流检测电路包括第二防反复跳变电阻，该电阻
的一端与第二比较器的正输入端连接，另一端与第二比较器的输出端连接。 过压检测电路包括第一消除噪声电容，该电容的一端与第一比较器的正输入端连
接，另一端与地线连接；过流检测电路包括第二消除噪声电容，该电容的一端与第二比较器
的正输入端连接，另一端与地线连接。 输出驱动电路包括第一功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接受控制电路的
控制信号，集电极通过电阻与第二功率三极管的基极连接，发射极与供电电源的正极连接； 第二功率三极管，该三极管为NPN型，其集电极通过电阻与供电电源的正极连接，发射极与 地线连接；第三功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接受控制电路的控制信号，集电极 通过电阻与第四功率三极管的集电极连接，发射极与供电电源的正极连接；第四功率三极 管，该三极管为NPN型，其基极与第二功率三极管的集电极连接，发射极与地线连接；所述 输出驱动电路的输出端与第四功率三极管的集电极连接。 本实用新型实施例的整机原理框图如图2所示，直流电源输出电压经功率开关， 电流传感器加至负载，当电源输出过压时或负载过流短路时自动切断功率开关，保护电源 及负载。 本实用新型实施例的控制部分的电路原理图如图3所示，其中控制部分工作原理 如下 l:传感器及检测电路 l-l:电源输出电压检测 由电阻网络检测供电电源的输出电压，将过压检测信号检出并送至比较器，当其 超过基准电压2. 5V时，比较器输出高电压，Q5导通，LM555被触发，7脚输出内部晶体管开 路，QUQ3关断，Q3关断时电源输出高电压消失； Q1关断时Q2截止，Q4饱和导通，输出被拉至低电平，阻抗接近零，能够将导通的 MOS管的GS电容瞬速放电，快速切断开关，保护设备。 1-2 :负载电流检测 检测回路电流，过流时送出过流保护信号(大于基准信号50mV)使Q5导通，动作 过程同上； R4/R5设定回差防止比较器在某临界值附近反复跳变； C3/C4用于消除干扰噪声。 2:基准电压电路 由精密基准电压源产生精确的2. 5V级50mV分别供电压、电流检测电路作参靠基准电压。 3:驱动控制电路 当LM555的2脚被拉低时，3脚输出高电平故障信号，可直接驱动LED等发光管，作 故障告警指示。 4 :直流放大及输出驱动电路 Ql-Q4组成直流电流放大器；正常工作时，LM555的7脚输出为低电平，Q3导通输 出高电压，Q1\Q2导通，Q4截止；故障状态时LM555的7脚内部晶体管开路，Q1\Q3关断，Q3 关断时电源输出高电压消失，Ql关断时Q2截止，Q4饱和导通，输出被拉至低电平，阻抗接近 零，能够将导通的MOS管的GS电容瞬速放电，快速切断开关，保护设备；Q3饱和导通时阻抗 接近于零，Rll防止Q3\Q4同时导通。 起限流作用，R12作M0S开关管的GS放电电阻，防止电路误动作。 5:延时启动电路 故障发生后保护电路动作，关闭开关管，如果是偶然或人为故障并且已消除电路 应重新进入工作状态，LM555处于单稳态触发方式，单稳结束时电路进入重启状态，LM555 的7脚再次输出低电平，驱动输出为高电平，接通开关管，继续工作。如故障乃未排除将重 新进入保护状态直至故障消除。 本实用新型通过过压检测电路和过流检测电路，对供电电源的电压和负载的电流 进行检测，当出现过压和/或过流时，控制电路控制输出驱动电路的输出，从而实现直流电 源及负载的双向保护，当电源供电电压偏高而负载电流正常时也能起到保护作用。因此本 实用新型将电源及负载同时作被保护对象，做到真正意义上的保护，无论哪个发生故障都 能进行保护。另外，本实用新型有自动重启功能，对一些偶然性的可短时消失偶然性故障， 能自动排除，不需人工维护；而且本实用新型的直流放大驱动器具有较强的电压及电流驱 动能力，可直接驱动常用功率器件。 本实用新型具有器件通用、易购，电路简洁可靠，设计合理，控制电路部分可小型
化等特点，适用于多种直流供等场合如工控设备、仪器仪表、机载及舰载设备、航空航天等
领域，能够非常明显减少设备维护成本，提高设备的运行可靠性。在精密仪器中的直流供电
电路，可以加入本电路作安全保护，价格昂贵的负载也可以加入本电路作安全保护。 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改
进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述装置包括过压检测电路，用于检测供电电源的电压是否超过预先设定的电压阈值，并将检测结果送到控制电路；过流检测电路，用于检测负载的电流是否超过预先设定的电流阈值，并将检测结果送到控制电路；控制电路，根据所述过压检测电路和过流检测电路的检测结果，控制输出驱动电路的输出；输出驱动电路，在控制电路的控制下向负载供电。
2. 如权利要求1所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述过压检测电路 包括电阻网络，用于根据供电电源的电压生成电压检测信号； 第一基准电压源，用于生成2. 5伏基准电压；第一比较器，其正输入端输入电压检测信号，负输入端输入2. 5伏基准电压，输出端将 检测结果送到控制电路。
3. 如权利要求2所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述过流检测电路 包括电流检测信号生成单元，用于根据负载的电流生成电流检测信号； 第二基准电压源，用于生成50毫伏基准电压；第二比较器，其正输入端输入电流检测信号，负输入端输入50毫伏基准电压，输出端 将检测结果送到控制电路。
4. 如权利要求3所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述第二基准电压 源包括与所述第一基准电压源并联的分压电阻网络。
5. 如权利要求3所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述过压检测电路 包括反向器，该反向器的正向输入端与第一比较器的输出端连接，反向输出端与控制电路 连接；所述过流检测电路包括反向器，该反向器的正向输入端与第二比较器的输出端连接， 反向输出端与控制电路连接。
6. 如权利要求3所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述过压检测电路包括第一防反复跳变电阻，该电阻的一端与第一比较器的正输入端连接，另一端与第一比 较器的输出端连接；所述过流检测电路包括第二防反复跳变电阻，该电阻的一端与第二比较器的正输入端 连接，另一端与第二比较器的输出端连接。
7. 如权利要求3所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述过压检测电 路包括第一消除噪声电容，该电容的一端与第一比较器的正输入端连接，另一端与地线连 接；所述过流检测电路包括第二消除噪声电容，该电容的一端与第二比较器的正输入端连 接，另一端与地线连接。
8. 如权利要求1所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述输出驱动电路 包括第一功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接受控制电路的控制信号，集电极通过电 阻与第二功率三极管的基极连接，发射极与供电电源的正极连接；第二功率三极管，该三极管为NPN型，其集电极通过电阻与供电电源的正极连接，发射 极与地线连接；第三功率三极管，该三极管为PNP型，其基极接受控制电路的控制信号，集电极通过电 阻与第四功率三极管的集电极连接，发射极与供电电源的正极连接；第四功率三极管，该三极管为NPN型，其基极与第二功率三极管的集电极连接，发射极 与地线连接；所述输出驱动电路的输出端与第四功率三极管的集电极连接。
9. 如权利要求1至8任一项所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述控制 电路还包括故障指示单元，用于驱动发光二极管对故障进行指示。
10. 如权利要求1至8任一项所述的直流电源及负载的保护装置，其特征在于，所述装 置还包括自动重启电路，用于在故障消失后，控制所述控制电路进行重启。
专利摘要本实用新型公开了一种直流电源及负载的保护装置，所述装置包括过压检测电路，用于检测供电电源的电压是否超过预先设定的电压阈值，并将检测结果送到控制电路；过流检测电路，用于检测负载的电流是否超过预先设定的电流阈值，并将检测结果送到控制电路；控制电路，根据所述过压检测电路和过流检测电路的检测结果，控制输出驱动电路的输出；输出驱动电路，在控制电路的控制下向负载供电。本实用新型通过过压检测电路和过流检测电路，对供电电源的电压和负载的电流进行检测，当出现过压和/或过流时，控制电路控制输出驱动电路的输出，从而实现直流电源及负载的双向保护，当电源供电电压偏高而负载电流正常时也能起到保护作用。
文档编号H02H3/04GK201466667SQ20092011057
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者倪远 申请人:北京七星华创电子股份有限公司