CN214543597U - 一种短路保护电路和打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路技术领域。本实用新型公开了一种短路保护电路和打印机，其中，短路保护电路包括电流采样电路、电流尖峰去除电路、滤波电路、比较电路和开关电路，开关电路串接在待保护回路中，电流采样电路用于采样待保护回路的电流大小，电流采样电路的输出端依次通过电流尖峰去除电路和滤波电路接比较电路的输入端，比较电路的输出端接开关电路的控制端。本实用新型可以设置较准确的保护门限电流值，提供可靠的电流保护，且可以避免单次或连续脉冲电流对保护电路影响，避免误触发保护，可靠性、安全性和稳定性高。

Description

一种短路保护电路和打印机

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体地涉及一种针对具有脉冲电流的短路保护电路和打印机。

背景技术

用电设备在发生短路时，若没有及时进行保护，会导致设备被烧毁损坏，甚至引起电气火灾，造成严重安全事故，因此，绝大部分的用电设备都会设有短路保护电路来进行短路保护，供电电源经过短路保护电路再进入用电设备，短路保护电路采样供电回路的电流进行判断，当判断到供电回路的电流大于保护门限电流时，就认为是发生短路，从而驱动开关电路切断该供电回路，停止供电电源继续为用电设备供电。很多用电设备，如打印机等，经常会存在脉冲电流，包括单次脉冲电流和/或连续脉冲电流，传统短路保护电路在脉冲电流干扰下往往会误触发，影响正常使用，降低用户体验；有些短路保护电路为了避免在脉冲电流干扰下误触发的情况，将保护门限电流值提高，这又导致保护门限设置过高，影响短路保护效果，安全性和可靠性降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种针对具有脉冲电流的短路保护电路和打印机用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种短路保护电路，包括电流采样电路、电流尖峰去除电路、滤波电路、比较电路和开关电路，开关电路串接在待保护回路中，电流采样电路用于采样待保护回路的电流大小，电流采样电路的输出端依次通过电流尖峰去除电路和滤波电路接比较电路的输入端，比较电路的输出端接开关电路的控制端。

进一步的，所述电流采样电路包括采样电阻R1，采样电阻R1串接在待保护回路中。

更进一步的，所述电流尖峰去除电路包括电容C1，电容C1与采样电阻R1并联设置。

进一步的，所述滤波电路采用电阻和电容构成。

更进一步的，所述滤波电路包括电阻R3、电阻R5、电容C3和电容C4，电阻R3和电阻R5串联后接在电流尖峰去除电路的输出端与比较电路的输入端之间，电阻R5的两端分别通过电容C3和电容C4接地。

进一步的，所述比较电路采用比较器U1A来实现。

进一步的，所述开关电路包括PMOS管Q1和NPN三极管Q2，PMOS管Q1串接在待保护回路中，PMOS管Q1的栅极接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极接比较电路的输出端。

更进一步的，所述开关电路还包括电阻R2和电容C2，电阻R2和电容C2并联后接在PMOS管Q1的源极与栅极之间。

本实用新型还提供了一种打印机，设有上述的短路保护电路。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型可以设置较准确的保护门限电流值，提供可靠的电流保护，且可以避免单次或连续脉冲电流对保护电路影响，避免误触发保护，可靠性、安全性和稳定性高，提高用户体验，且电路结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例的电路结构框图；

图2为本实用新型具体实施例的电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1和2所示，一种短路保护电路1，包括电流采样电路13、电流尖峰去除电路11、滤波电路14、比较电路15和开关电路12，开关电路12串接在待保护回路中，即开关电路12接在供电电源2与负载3之间，供电电源2通过开关电路12为负载3供电，负载3可以是打印机等各种用电设备。

电流采样电路13用于采样待保护回路的电流大小，电流采样电路13的输出端依次通过电流尖峰去除电路11和滤波电路14接比较电路15的输入端，比较电路15的输出端接开关电路12的控制端。在正常情况下(即没有发生短路)，比较电路15驱动开关电路12导通，负载3正常工作，当有单次脉冲电流(如打印机开机瞬间)发生时，电流尖峰去除电路11能将尖峰电流减弱，因此不会误触发；当有连续的脉冲电流时，滤波电路能滤除该影响，因此也不会误触发，当短路发生时，比较电路15驱动开关电路12断开，保护负载3。

优选的，本具体实施例中，所述电流采样电路13包括采样电阻R1，采样电阻R1串接在待保护回路中，具体的，采样电阻R1串接在供电电源2的输入端VIN与开关电路12之间。采用该电流采样电路13，电路结构简单，易于实现，成本低，但并不限于此，在一些实施例中，电流采样电路13也可以采用现有的其它电流采样电路来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

优选的，本具体实施例中，所述电流尖峰去除电路11包括电容C1，电容C1与采样电阻R1并联设置，采用该电流尖峰去除电路11，电路结构简单，易于实现，成本低，电路体积小，但并不限于此，在其它实施例中，电流尖峰去除电路11也可以采用现有的其它电流尖峰去除电路来实现。

本具体实施例中，所述滤波电路14优选采用电阻和电容构成，结构简单，易于实现，滤波效果好，成本低，但并不以此为限。

具体的，本实施例中，所述滤波电路14包括电阻R3、电阻R5、电容C3和电容C4，电阻R3和电阻R5串联后接在电容C1的与开关电路12连接的那端(电流尖峰去除电路11的输出端)与比较电路15的输入端之间，电阻R5的两端分别通过电容C3和电容C4接地，采用该滤波电路14结构，对连续脉冲电流的滤除效果较好，但并不限于此。

优选的，本具体实施例中，所述比较电路15采用比较器U1A来实现，结构简单，易于实现，电路体积小，成本低，但并不限于此，在一些实施例中，比较电路15也可以采用现有的其它比较电路来实现，如采用单片机来实现等。

具体的，本实施例中，比较电路15包括比较器U1A、电阻R6和电阻R7，比较器U1A的正输入端作为该比较电路15的输入端，电阻R6和电阻R7串联后接在供电电源2的输入端VIN与地之间，比较器U1A的负输入端作为参考端接在电阻R6和电阻R7之间的节点上，通过设置电阻R6和电阻R7的阻值，可以调节保护门限电流值，比较器U1A的输出端接开关电路12的控制端。

优选的，本具体实施例中，所述开关电路12包括PMOS管Q1和NPN三极管Q2，PMOS管Q1串接在待保护回路中，具体的，PMOS管Q1的源极串联电阻R1接供电电源2的输入端VIN，PMOS管Q1的漏极接负载3的输入端VOUT，PMOS管Q1的栅极接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极接比较器U1A的输出端(比较电路12的输出端)。采用该开关电路12，使得比较器U1A的选型更灵活，适应性更好，易于实现，但并不以此为限，在一些实施例中，开关电路12也可以采用现有的其它开关电路，如采用单个MOS管来实现的开关电路等来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

进一步的，本具体实施例中，所述开关电路12还包括电阻R2和电容C2，电阻R2和电容C2并联后接在PMOS管Q1的源极与栅极之间，提高PMOS管Q1驱动的稳定性和安全性。

工作原理：

供电电源2经输入端VIN输入后，经过采样电阻R1到PMOS管的源极，当电流在短路保护门限电流之下时，比较器U1的正输入端的电压比负输入端的电压高，比较器U1输出高电平，NPN三极管Q2导通，PMOS管Q1导通，为负载3供电开机；当发生短路时(即电流大于短路保护门限电流时)，采样电阻R1两端产生较大压差，比较器U1的正输入端的电压低于负输入端的电压比较器U1输出低电平，NPN三极管Q2不导通，PMOS管Q1关闭，切换供电电源2为负载3继续供电，起到保护后端的作用；当有电流尖峰(如开机瞬间)过来时，采样电阻R1两端的尖峰压差会因电容C1的存在被减弱，防止误触发；当有连续的脉冲电流时，电阻R3、电阻R5、电容C3和电容C4组成的滤波电路14将波动减弱到最小，防止误触发。

本实用新型还提供了一种打印机，设有上述的短路保护电路1。

本实用新型可以设置较准确的保护门限电流值，提供可靠的电流保护，且可以避免单次或连续脉冲电流对保护电路影响，避免误触发保护，可靠性、安全性和稳定性高，提高用户体验，且电路结构简单，易于实现。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种短路保护电路，其特征在于：包括电流采样电路、电流尖峰去除电路、滤波电路、比较电路和开关电路，开关电路串接在待保护回路中，电流采样电路用于采样待保护回路的电流大小，电流采样电路的输出端依次通过电流尖峰去除电路和滤波电路接比较电路的输入端，比较电路的输出端接开关电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于：所述电流采样电路包括采样电阻R1，采样电阻R1串接在待保护回路中。

3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于：所述电流尖峰去除电路包括电容C1，电容C1与采样电阻R1并联设置。

4.根据权利要求1或2或3所述的短路保护电路，其特征在于：所述滤波电路采用电阻和电容构成。

5.根据权利要求4所述的短路保护电路，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R3、电阻R5、电容C3和电容C4，电阻R3和电阻R5串联后接在电流尖峰去除电路的输出端与比较电路的输入端之间，电阻R5的两端分别通过电容C3和电容C4接地。

6.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于：所述比较电路采用比较器U1A来实现。

7.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于：所述开关电路包括PMOS管Q1和NPN三极管Q2，PMOS管Q1串接在待保护回路中，PMOS管Q1的栅极接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极接比较电路的输出端。

8.根据权利要求7所述的短路保护电路，其特征在于：所述开关电路还包括电阻R2和电容C2，电阻R2和电容C2并联后接在PMOS管Q1的源极与栅极之间。

9.一种打印机，其特征在于：设有权利要求1-8任意一项所述的短路保护电路。

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