CN214626335U - 一种输入电压过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及过压保护的技术领域，尤其是涉及一种输入电压过压保护电路，包括负载电源VCC与电源电路，还包括：整流电路，连接于电源电路，用以将交流电的初始电压转换为直流电的工作电压；稳压电路，连接于整流电路，用以将工作电压稳定后输出；电压比较电路，连接于稳压电路，并将稳压电路输出的工作电压分别与两个预设的基准值比较，分别输出第一判断信号和第二判断信号；电压判断电路，连接于电压比较电路，用于接收第一判断信号和第二判断信号，处理后输出执行信号；执行电路，连接于电压判断电路的输出端并接收执行信号，用于控制用电器启动或者关闭。本申请具有改善不便于保护用电器的缺陷的效果。

Description

一种输入电压过压保护电路

技术领域

本申请涉及过压保护的技术领域，尤其是涉及一种输入电压过压保护电路。

背景技术

随着科学技术的发展，包括计算机、平板电脑、移动终端等在内的电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源和保护电路。

现有技术中，当用电器进行作业时，需使用的一定范围内的供电电压进行驱动。当供电电压值无法达到这个范围时，易导致用电器两种情况发生，一种是由于输入电压过高，超过用电器承受电压导致用电器损坏，另一种是由于输入电压过低，无法满足用电器工作使用电压，使得用电器工作效率低。

针对上述中的相关技术，发明人认为当电路电压不符合用电器供电要求时，存在不便于保护用电器的缺陷。

实用新型内容

为了改善不便于保护用电器的缺陷，本申请提供一种输入电压过压保护电路，采用如下的技术方案：

一种输入电压过压保护电路，包括负载电源VCC与电源电路，还包括：

整流电路，连接于电源电路，用以将交流电的初始电压转换为直流电的工作电压；

稳压电路，连接于整流电路，用以将工作电压稳定后输出；

电压比较电路，连接于稳压电路，并将稳压电路输出的工作电压分别与两个预设的基准值比较，分别输出第一判断信号和第二判断信号；

电压判断电路，连接于电压比较电路，用于接收第一判断信号和第二判断信号，处理后输出执行信号；

执行电路，连接于电压判断电路的输出端并接收执行信号，用于控制用电器启动或者关闭。

通过采用上述技术方案，在对用电器进行保护时，首先通过整流电路将交流电转换成直流电，接着稳压电路对转换后的直流电进行稳压操作，然后电压比较电路对稳压后的电压进行检测，并将检测到的检测信号通过电路传递给电压判断电路，电压判断电路判断对检测信号进行判断，并将判断后的判断信号传递给执行电路，最后执行电路根据判断信号对用电器的开关执行操作，从而达到了改善不便于保护用电器缺陷的效果。

可选的，所述电源电路包括变压器T,变压器T的一次侧线圈连接于市电，变压器T的二次侧线圈连接于整流电路，整流电路为桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与变压器T的二次侧线圈连接。

通过采用上述技术方案，在将交流电转换成直流电时，变压器T对市电压转换成家用电压，然后桥式整流电流将转换后的交流电压转换成直流电压，桥式整流电路集成度高，连接电路方便简单；同时桥式整流电路的整流效果好，能够提升整流的效果。

可选的，所述稳压电路包括包括稳压芯片和电位器，稳压芯片输入端连接于桥式整流电路的正极输出端，稳压芯片的调节端连接于电位器RP的一个固定端,电位器RP的另一个固定端接地，电位器RP的调节端接地。

通过采用上述技术方案，直流电压流经稳压芯片，稳压芯片将直流电压频率进行稳定，电位器RP调节稳压芯片的输出电压，使得整流芯片能够输出不同的工作电压以适配不同需求的用电器，提升了适配性和便利性。

可选的，所述电压比较电路包括电压比较器芯片，电压比较芯片为型号LM393芯片。

通过采用上述技术方案，电压比较器芯片为型号LM393芯片，LM393芯片内设有两个独立的电压比较器，分别对两电压比较器的ref端进行过零电压与过压电压的基准值预设，接着将稳定后的直流电压与基准值进行比较，当直流电压大于基准值时输出高电平；当直流电压小于基准值时输出低电平，从而达到了检测电压是否满足用电器使用电压的效果。

可选的，所述电压判断电路包括NPN三极管与异或门，异或门的两输入端分别连接电压比较电路的两个输出端以接收第一判断信号和第二判断信号，NPN三极管的基极连接于异或门的输出端，NPN三极管的发射极连接于执行电路,NPN三极管的集电极连接于负载电源VCC。

通过采用上述技术方案，异或门原理为若两输入端电平相异，则输出高电平；若异或门两输入端电平相同，则输出低电平，因此在异或门的输入端接收到电压比较器芯片处理过的电平信号后，根据异或门导通远离判断电平是否满足导通要求，从而达到了对直流电压进行判断的效果。

可选的，所述执行电路包括电磁继电器KM，电磁继电器KM的线圈一端连接于NPN三极管的发射极，另一端接地；电磁继电器KM的常开触点KM-1的一端连接于稳压电路的输出端，常开触点KM-1另一端连接在用电器的供电正极，用电器的供电负极接地。

通过采用上述技术方案，在NPN三极管导通时，电磁继电器KM的线圈接电，电磁继电器KM的常开触点KM-1闭合，用电器正常工作；在NPN三极管不导通时，电磁继电器KM的线圈失电，电磁继电器KM的常开触点KM-1保持断开，从而达到了保护用电器的效果。

可选的，所述稳压芯片连接有电阻器R,电阻器R的一端连接于稳压芯片的输入端，电阻器R的另一端串联有电容器C，电容器C另一端接地。

通过采用上述技术方案，在使用时，电阻器R具有分压的作用，减少电容器C被击穿的情况发生，达到了保护电容器C的效果；电容器C对直流电压进行滤波，达到了直流电压输出稳定的效果。

可选的，所述用电器的两端并联有电压表V。

通过采用上述技术方案，电压表V能够检测用电器工作时的电压并显示，便于工作人员观察电路的工作状态，提升调节电压的便利性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置保护电路装置，使得在电压大于或者小于用电器使用电压时，电磁继电器KM的常开触点KM-1保持断开，用电器不工作，从而达到了改善电路电压不便于检测的缺陷；

2.通过设置电压表V装置，使得操作人员对电路中的电压进行实时监测，达到了提高调解电压便利性的效果。

附图说明

图1是本申请实施例一种输入电压过压保护电路的整体电路示意图。

附图标记说明：1、电源电路；2、用电器；3、整流电路；4、稳压电路；41、稳压芯片；5、电压比较电路；51、电压比较器芯片；6、电压判断电路；7、执行电路。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种输入电压过压保护电路。参照图1，包括电源电路1、整流电路3、稳压电路4、电压比较电路5、电压判断电路6、执行电路7、负载电源VCC以及用电器2，电源电路1将市电降压后输出初始电压；整流电路3接收到初始电压后，将交流电转换成直流电；稳压电路4对转换后的直流电压进行稳压，并将稳定后的直流电压传送给电压比较电路5，电压比较电路5将直流电压与自身预设的基准值进行比较，并分别输出第一判断信号和第二判断信号；电压判断电路6连接于电压比较电路5的输出端并接收第一判断信号和第二判断信号，处理后输出执行信号；负载电源VCC连接于执行电路7输入端，为执行电路7提供电压，执行电路7连接于电压判断电路6的输出端并接收执行信号，用于控制用电器2启动或者关闭，从而达到了改善不便于保护用电器缺陷的效果。

参照图1，电源电路1包括变压器T,整流电路3为桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与变压器T的二次侧线圈连接，桥式整流电路的负极输出端接地。在将交流电转换成直流电时，变压器T对市电压转换成家用电压，然后桥式整流电流将转换后的交流电压转换成直流电压，桥式整流电路集成度高，连接电路方便简单；同时桥式整流电路的整流效果好，能够提升整流的效果。

参照图1，稳压电路4包括稳压芯片41和电位器RP，稳压芯片41为型号LM317芯片，LM317芯片输入端连接于桥式整流电路3的正极输出端，LM317芯片的调节端连接于电位器RP的一个固定端,电位器RP的另一个固定端与调节端接地。当直流电压流经稳压芯片41时，稳压芯片41将直流电压频率进行稳定，电位器RP调节稳压芯片41的输出电压，使得整流芯片能够输出不同的工作电压以适配不同需求的用电器2，达到了提升了适配性和便利性的效果。

参照图1，电压比较电路5包括电压比较器芯片51，电压比较器芯片51为LM393芯片，LM393芯片内设有两个独立的电压比较器，电压比较器芯片51的输入端引脚2与引脚6分别连接于LM317芯片的输出端，对电压比较器芯片51的引脚3进行过零电压值的预设，对电压比较器芯片51的引脚5进行过压电压值的预设，电压比较器芯片51的输出引脚1和引脚7异或后与判断电路6的输入端连接，电压比较器芯片51的引脚4接地，电压比较器芯片51的引脚8与电源负载VCC连接。接着将稳定后的直流电压与过零电压值、过压电压值进行比较，当直流电压大于过零电压值时输出高电平，反之输出低电平；当直流电压大于过压电压值时输出高电平，反之输出低电平。

参照图1，电压判断电路6包括异或门与NPN三级管，异或门两个输入端分别连接于LM393芯片内两个电压比较器的输出端，NPN三极管的基极与异或门的输出端连接，NPN三极管的发射极接执行电路7，NPN三极管的集电极与负载电源VCC连接。异或门原理为若两输入端电平相异，则输出高电平；若异或门两输入端电平相同，则输出低电平。因此在异或门的输入端接收到电压比较器芯片处理过的电平信号后，根据异或门导通远离判断电平是否满足导通要求，从而对直流电压进行判断。

参照图1，执行电路7包括电磁继电器KM，电磁继电器KM的线圈一端连接于NPN三极管的发射极，另一端接地；电磁继电器KM的常开触点KM-1的一端连接于稳压电路2的输出端，常开触点KM-1另一端与用电器2的供电正极相连接，用电器2的供电负极接地，用电器2的正负极两端并联有电压表V。在异或门输出端输出高电平时，NPN三极管导通，电磁继电器KM的线圈得电，电磁继电器KM的常开触点KM-1闭合，用电器2正常工作；在异或门的输出端输出低电平的执行信号时，NPN三极管不导通，电磁继电器KM的线圈失电，电磁继电器KM的常开触点KM-1保持断开，同时电压表V检测用电器2电压，便于工人员查看电路工作状况，达到了保护用电器2的效果。

参照图1，稳压芯片41连接有电阻器R,电阻器R的一端连接于稳压芯片41的输入端，电阻器R的另一端串联有电容器C，电容器C未与电阻器R连接的一端接地。在使用时，电容器C对直流电压有滤波的效果，使得直流电压输出更加稳定，电阻器R对电容器C起着分压的效果，使得电容器C不易被击穿。

本申请实施例一种输入电压过压保护电路的实施原理为：电源电路1将市电降压后输出初始电压，桥式整流电路3接收到初始电压后，将交流电转换成直流电；LM317芯片对转换后的直流电压进行稳压，并将稳定后的直流电压传送给LM393芯片，LM393芯片检测直流电压使用区间，并将检测后的电信号传送给异或门，异或门根据不同电信号传送不同的电信号，将电信号传递到NPN三极管，NPN三极管接收到电信号后，对不同电信号进行判断，进而控制用电器2开关状态，电压表V对电路电压进行检测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输入电压过压保护电路，其特征在于：包括负载电源VCC与电源电路(1)，还包括：

整流电路(3)，连接于电源电路(1)，用以将交流电的初始电压转换为直流电的工作电压；

稳压电路(4)，连接于整流电路(3)，用以将工作电压稳定后输出；

电压比较电路(5)，连接于稳压电路(4)，并将稳压电路输出的工作电压分别与两个预设的基准值比较，分别输出第一判断信号和第二判断信号；

电压判断电路(6)，连接于电压比较电路(5)，用于接收第一判断信号和第二判断信号，处理后输出执行信号；

执行电路(7)，连接于电压判断电路(6)的输出端并接收执行信号，用于控制用电器(2)启动或者关闭。

2.根据权利要求1所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述电源电路(1)包括变压器T,变压器T的一次侧线圈连接于市电，变压器T的二次侧线圈连接于整流电路(3)，整流电路(3)为桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端与变压器T的二次侧线圈连接。

3.根据权利要求2所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述稳压电路(4)包括稳压芯片(41)和电位器RP，稳压芯片(41)输入端连接于桥式整流电路(3)的正极输出端，稳压芯片(41)的调节端连接于电位器RP的一个固定端,电位器RP的另一个固定端接地，电位器RP的调节端接地。

4.根据权利要求3所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述电压比较电路(5)包括电压比较器芯片(51)，电压比较器芯片(51)为型号LM393芯片。

5.根据权利要求4所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述电压判断电路(6)包括NPN三极管与异或门，异或门的两输入端分别连接电压比较电路(5)的两个输出端以接收第一判断信号和第二判断信号，NPN三极管的基极连接于异或门的输出端，NPN三极管的发射极连接于执行电路(7),NPN三极管的集电极连接于负载电源VCC。

6.根据权利要求5所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述执行电路(7)包括电磁继电器KM，电磁继电器KM的线圈一端连接于NPN三极管的发射极，另一端接地；电磁继电器KM的常开触点KM-1的一端连接于稳压电路(4)的输出端，常开触点KM-1另一端连接在用电器(2)的供电正极，用电器(2)的供电负极接地。

7.根据权利要求3所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述稳压芯片(41)连接有电阻器R,电阻器R的一端连接于稳压芯片(41)的输入端，电阻器R的另一端串联有电容器C，电容器C另一端接地。

8.根据权利要求1所述的一种输入电压过压保护电路，其特征在于：所述用电器(2)的两端并联有电压表V。

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