CN215267610U - 保护电路及智能终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种保护电路及智能终端设备，该保护电路包括：开关模块，用于与外部的负载、外部的交流供电设备分别电连接；开关驱动模块，与开关模块电连接，开关驱动模块用于控制开关模块的通断状态；采样模块，用于与交流供电设备电连接，采样模块还用于采集交流供电设备输入电力的供电参数；控制模块，与补偿模块、开关驱动模块、采样模块分别连接，控制模块用于根据供电参数得到开关控制信号，并基于开关控制信号控制开关驱动模块以控制开关模块的通断状态。通过上述电路的实施，可以及时地管控负载的用电状态，避免保护电路出现过载，从而无需专门在电路中设置保险丝，提高了电路的安全性的同时，减小了电子设备的体积。

Description

保护电路及智能终端设备

技术领域

本实用新型涉及智能开关技术领域，尤其涉及一种保护电路及智能终端设备。

背景技术

目前，为确保电路运行安全，通常会在电路中设置保险丝，当电路中出现过载现象时，保险丝自行熔断以切断回路，从而对电路进行保护。在目前的电路中，需要基于电路中流经的电流大小选择配置对应的保险丝，使得该保险丝符合安规标准，不同安规标准的保险丝的体积不同，虽然有些保险丝的体积较小，但是保险丝仍然会在电子设备中占用一定的体积，不利于减小电子产品体积，不符合市场上电子产品趋近于小型化的趋势。

发明内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种保护电路及智能终端设备，以解决上述问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种保护电路，该保护电路包括开关模块、开关驱动模块、采样模块和控制模块。开关模块用于与外部的负载、外部的交流供电设备分别电连接。开关驱动模块与开关模块电连接，开关驱动模块用于控制开关模块的通断状态。采样模块用于与交流供电设备电连接，采样模块还用于采集交流供电设备输入电力的供电参数。控制模块与补偿模块、开关驱动模块、采样模块分别连接，控制模块用于根据供电参数得到开关控制信号，并基于开关控制信号控制开关驱动模块以控制开关模块的通断状态。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种智能终端设备，该智能终端设备包括上述实施例提供的保护电路。

本实用新型实施例提供了一种保护电路及智能终端设备。在该保护电路中，采用了开关模块、开关驱动模块、采样模块和控制模块，能够通过采样模块采样的供电参数控制开关模块的通断状态，实现当保护电路即将出现过载现象时，及时地管控负载的用电状态，避免保护电路出现过载，防止出现过流现象，因此无需专门在电路中设置保险丝，提高了电路的安全性的同时，减小了电子设备的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的保护电路的模块示意图。

图2是本实用新型实施例提供的保护电路的一模块示意图。

图3是本实用新型实施例提供的保护电路的另一模块示意图。

图4是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图5是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图6是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图7是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图8是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图9是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图10是本实用新型实施例提供的保护电路的又一模块示意图。

图11是本实用新型实施例提供的智能终端设备的一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在目前的电路中，需要基于电路中流经的电流大小选择配置对应的保险丝，使得该保险丝符合安规标准，不同安规标准的保险丝的体积不同，虽然有些保险丝的体积较小，但是保险丝仍然会在电子设备中占用一定的体积，不利于减小电子产品体积。基于此，本实用新型发明人进行大量的研究发现，为减小电子设备的体积，可以采用MOS 管来代替保险丝，当检测到电路中某一处电压超过预设阈值时，可以通过控制MOS管的栅极和源极的电流的大小，控制经由MOS管通向某一处的回路断开，由于MOS管相对于保险丝的体积较小，因此可以通过设置MOS管的方式能够减小电子设备的体积。虽然采用 MOS管代替保险丝的方式能够在一定程度上减小电子设备的体积，但是，该种方式一般仅能应用于小电流电路，在实际应用时具有一定的局限性。

为了能够解决上述描述的问题，本实用新型的发明人继续投入研发，致力于研究如何设计一种新的电路，能够应用于各种电路并无需采用保险丝对电路进行保护以解决上述问题。基于此，发明人提出了一种保护电路，该保护电路包括开关模块、开关驱动模块、采样模块和控制模块。开关模块用于与外部的负载、外部的交流供电设备分别电连接。开关驱动模块与开关模块电连接，开关驱动模块用于控制开关模块的通断状态。采样模块用于与交流供电设备电连接，采样模块还用于采集交流供电设备输入电力的供电参数。控制模块与补偿模块、开关驱动模块、采样模块分别连接，控制模块用于根据供电参数得到开关控制信号，并基于开关控制信号控制开关驱动模块以控制开关模块的通断状态。通过采用包括开关模块、开关驱动模块、采样模块和控制模块的保护电路，能够通过采样模块采样的供电参数控制开关模块的通断状态，实现当保护电路即将出现过载现象时，及时地管控负载的用电状态，避免保护电路出现过载，防止出现过流现象，因此无需专门在电路中设置保险丝，提高了电路的安全性的同时，减小了电子设备的体积。

下面对具体的保护电路进行介绍，将结合附图具体描述本实用新型的各实施例。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种保护电路10，该保护电路包括开关模块11、开关驱动模块12、采样模块13和控制模块 14。

其中，开关模块11用于与外部的负载30、外部的交流供电设备40分别电连接。开关驱动模块12与开关模块11电连接，开关驱动模块12用于控制开关模块11的通断状态。采样模块13用于与交流供电设备40电连接，采样模块13还用于采集交流供电设备40输入电力的供电参数。控制模块14，与补偿模块15、开关驱动模块12、采样模块13分别连接，控制模块14用于根据供电参数得到开关控制信号，并基于开关控制信号控制开关驱动模块12以控制开关模块11 的通断状态。

在本实施例中，交流供电设备40可以包括用于输出交流电的设备，对于该设备输出交流电的方式不做具体限制。例如，交流供电设备40可以是交流电源，通过交流电源直接输出交流电，交流供电设备40也可以是配置逆变电路的直流电源，逆变电路将直流电源输出的直流电转换为交流电。另外，负载30可以包括可对使用电力的设备。例如，负载30可以是发光元件、电阻、储能装置等。

需要注意的是，本实施例中所描述的“外部的交流供电设备40”和“外部的负载30”是相对于保护电路10而言的“外部”，并不应仅仅理解为保护电路10所在载体(例如设有该保护电路10的电子设备) 的“外部”。也就是说，“外部的交流供电设备40”和“外部的负载30”中的“外部”并不用于对交流供电设备40和负载30的位置做限定，而是用于将交流供电设备40、负载30与保护电路10区分开。

在本实施例中，开关模块11可以包括使电路开路、使电流中断或使电流流到其他电路的电子元件，通过控制该电子元件的通断状态可以控制负载30的用电状态。例如，开关模块11可以包括单极开关、双极开关、三极开关等，此处对开关模块11的开关类型不做具体限制。另外，开关模块11中可以包括一个或多个开关。当开关模块11 中包括一个开关时，该开关可以用于控制负载30的用电状态；当开关模块11中包括多个开关时，可以通过多个开关中的一个或几个开关构成组合开关，并基于该组合开关控制负载30的用电状态，也可以将多个开关中的一个或几个开关与多个负载30对应，进而可以通过该一个或几个开关控制该多个负载30的用电状态。需要注意的是，当开关模块11中开关的数量为多个时，各个开关的类型可以是相同，也可以是不相同。

在本实施例中，当开关模块11处于断开状态，负载30与保护电路10形成的回路会断开，从而使负载30无法用电；当开关模块11 处于导通状态，负载30与保护电路10形成的回路会导通，从而可以为负载30提供电能。

在本实施例中，开关驱动模块12可以包括用于控制开关模块11 通断的模块。关于开关驱动模块12的驱动形式，可以采用电路控制的方式对开关模块11进行驱动，也可以采用软件控制的方式对开关模块11进行驱动，还可以采用电路和软件结合的方式对开关模块11 进行驱动，此时对开关驱动模块12的驱动形式不做具体限制。当开关模块11中开关的数量为多个时，开关驱动模块12可以对开关模块 11中的多个开关分别进行控制，以控制负载30的用电状态。需要注意的是，开关驱动模块12可以接收控制模块14发送的指令，并基于该指令驱动开关模块11。其中，该指令可以是控制模块14发送的数字信号、也可以是控制模块14发送的模拟信号，此处与该指令的内容的形式不做具体限制。

在本实施例中，采用模块13可以对交流供电设备40两端的电力进行采样检测，从而得到交流供电设备40两端的供电参数。其中，供电参数可以是交流供电设备40两端的电压，也可以是交流供电设备40输出的电流大小。具体地，采用模块13可以通过频率跟踪、最大功率跟踪、相位跟踪等电路结合实现，此处对采用模块13的结构不做具体限制，具体以能够对交流供电设备40两端的电力为准。

在本实施例中，控制模块14可以包括具备采集信号、处理信号及输送信号的模块。例如，控制模块14可以是MCU(微控制单元， Microcontroller Unit)、CPU(中央处理器，central processing unit)等，同时，对控制模块14的芯片类型不做具体限制。

另外，在本实施例中，控制模块14可以根据供电参数得到开关控制信号，并将该开关控制信号发送至开关驱动模块12，进而通过控制开关模块驱动模块12来控制开关模块11的通断状态。其中，该供电参数可以包括交流供电设备40两端(交流供电设备40的第一端和交流供电设备40的第二端)的电压，还可以包括交流供电设备两端的第一端或交流供电设备40的第二端的电流。具体地，当供电参数超过预设值时，控制模块14可以确定与保护电路10连接的负载 30处于超负荷状态，保护电路10工作的安全性降低，此时可以根据供电参数与预设值之间的差值大小，确定需要管控的负载30，从而形成开关控制信号，并将该开关控制信号发送至开关驱动模块12，进而实现控制开关模块驱动模块12控制开关模块11的通断状态。其中，预设值可以基于经验确定，例如，当供电参数为电流时，预设值可以是4A、5A、6A等。

需要注意的是，当开关模块11中开关以及负载30的数量为多个时，可以用于生成控制其中一个或多个负载30停止用电的开关控制信号，进而使开关驱动模块12基于该开关控制信号控制该一个或多个负载30停止用电。另外，当开关模块11具备管控电流和电压大小能力时，可以生成用于控制负载30减小用电功率的开关控制信号，进而使开关驱动模块12基于该开关控制信号控制该负载30减小用电功率，进而防止过载。

在本实施例中，通过采用包括开关模块11、开关驱动模块12、采样模块13和控制模块14的保护电路10，能够通过采样模块13采样的供电参数控制开关模块11的通断状态，实现当保护电路10即将出现过载现象时，及时地管控负载30的用电状态，避免保护电路10 出现过载，防止出现过流现象，因此无需专门在电路中设置保险丝，提高了电路的安全性的同时，减小了电子设备的体积。

在本实施例中，当开关模块11中的开关为小电流控制开关时，为保护开关，延长开关的使用寿命，可以尽可能地在流经开关的电流为零时，控制开关通断；如图2所示，保护电路10还可以包括补偿模块15，补偿模块15与开关模块11、控制模块14分别电连接。

其中，补偿模块15用于检测开关的开关电力参数；控制模块14 用于根据开关电力参数和供电参数计算时间信号，时间信号用于使开关模块11的电压在开关模块11的通断状态变化时处于零点，并基于时间信号控制开关驱动模块12以控制开关模块11的通断状态。

在本实施例中，补偿模块15可以包括用于检测开关模块11所处位置的电流和/或电压的模块。其中，开关电力参数可以包括电流，也可以包括电压，还可以包括交流电波形参数。

在本实施例中，采样模块13采样获得的供电参数可以是交流供电设备40在第一时刻输出的电流或者在第一时刻交流供电设备40两端的电压，也可以是交流供电设备40在第一时刻输出的电流在交流电波形中的位置，并将该位置作为第一位置。其中，第一时刻可以是外部施加控制开关模块11的时刻，也就是说，可以将外部控制开关模块11通断的时刻作为第一时刻。第一位置可以是在第一时刻下，采样模块13在保护电路10中所处位置的电流或电压在交流电波形中的位置。

具体地，当采样模块13采样获得的供电参数是交流供电设备40 在第一时刻输出的电流或者在第一时刻交流供电设备40两端的电压时，控制模块14中可以预先存储交流供电设备输出的交流电波形，控制模块14可以根据该第一时刻输出的电流大小和方向确定在该第一时刻交流供电设备40输出的电流在该交流电波形中的位置，控制模块14也可以根据该第一时刻交流供电设备40两端的电压大小确定在该第一时刻交流供电设备40输出的电流在该交流电波形中的位置。

在本实施例中，补偿模块15可以在第一时刻检测在开关模块11 在保护电路10中所处位置的电流或电压在交流电波形中的位置，并将该位置作为第二位置。

在本实施例中，当控制模块14获取到第一时刻下的第一位置和第二位置，由于交流电波形代表保护电路10中交流电的变化规律，该变化规律通常为正弦波，该正弦波与该交流电的大小和方向对应，每隔一个周期交流电的大小会到达零点，因此，当交流电的大小到达零点时可以基于第一位置确定采样模块13的电流到达交流电波形中第三位置的第二时刻，可以基于第二位置确定开关模块11的电流到达交流电波形中第四位置的第三时刻。其中，第三位置为采样模块 13的电流为零时交流电波形的位置，第二时刻为采样模块13的电流为零时的时刻，第四位置为开关模块11的电流为零时交流电波形的位置，第三时刻为开关模块11的电流为零时的时刻。

进一步地，控制模块14可以基于第二时刻和第三时刻计算出开关模块11的交流电到达零点与采样模块13的交流电到达零点之间的时间偏差，由于交流供电设备40输出的交流电为固定周期性变化，由此可以根据该时间偏差预测下一个或几个周期开关模块11的交流电到达零点的时刻，并生成包含该时刻的时间信号，开关驱动模块12控制开关模块11的通断状态，当开关模块11通断状态变化时，流经开关模块11的电流恰好为零，从而对开关模块11进行保护。

在本实施例中，通过在保护电路10中采用补偿模块15，可以使开关模块11通断状态变化时，对控制开关模块11通断的时间进行补偿，确保流经开关模块11的电流恰好为零，避免如继电器类似的小电流自动开关通断状态变化时开关发生粘合，无法后续重新控制开关的通断，从而有效实现了对开关模块11进行保护，延长了开关模块 11的使用寿命。

在本实施例中，采样模块13可以采集电压变化信号，供电参数可以包括电压变化信号；如图3所示，采样模块13可以包括电压采样单元131，电压采样单元131的第一端用于与交流供电设备40的第一端电连接，电压采样单元131的第二端用于与交流供电设备40 的第二端电连接；电压采样单元131用于采集交流供电设备40的第一端和交流供电设备40的第二端之间的电压变化信号，并将电压变化信号发送至控制模块14。

在本实施例中，交流供电设备40的第一端可以是火线端，交流供电设备40的第二端可以是零线端，交流供电设备40的第二端还可以与补偿模块15电连接。需要注意的是，可以在交流供电设备40的第一端与交流供电设备40的第二端之间设置电阻，电压采样单元131 可以通过测量该电阻的电压得到电压变化信号。

在本实施例中，电压变化信号可以包括用于表示交流供电设备 40两端电压的信息。具体地，电压变化信号可以是在第一时刻下交流供电设备40两端的电压，控制模块14中可以预先存储交流供电设备输出的交流电波形，控制模块14可以根据该第一时刻交流供电设备40两端的电压大小确定在该第一时刻交流供电设备40输出的电流在该交流电波形中的第一位置。电压变化信号还可以是在第一时刻下交流供电设备40两端的电压在交流电波形中的第一位置，此时，电压采样单元131应当具备将交流供电设备40两端的电压与交流电波形的第一位置相关联的计算能力，可以将该电压采样单元131视为一个数据处理单元。

在本实施例中，采样模块13可以采集电流变化信号，供电参数可以包括电流变化信号；如图4所示，采样模块13还可以包括电流采样单元132，电流采样单元132的第一端用于与交流供电设备40 的第一端电连接，电流采样单元132的第二端与开关模块11电连接；电流采样单元132用于采集流经交流供电设备40的第一端的电流变化信号，并将电流变化信号发送至控制模块14。

在本实施例中，电流变化信号可以包括用于表示交流供电设备 40输出电流的信息。在本实施例中，采样模块12采样获得的供电参数可以是交流供电设备40在第一时刻输出的电流，也可以是交流供电设备40在第一时刻输出的电流在交流电波形中的第一位置。具体地，当采样模块12采样获得的供电参数可以是交流供电设备40在第一时刻输出的电流时，控制模块14中可以预先存储交流供电设备输出的交流电波形，控制模块14可以根据该第一时刻输出的电流大小和方向确定在该第一时刻交流供电设备40输出的电流在该交流电波形中的第一位置。

在本实施例中，通过在采样模块13中设置电压采样单元131和电流采样单元132，可以得到交流供电设备40两端的电压和交流供电设备40输出的电流，进而得到交流供电设备40在第一时刻下交流供电设备40输出的电流在交流电波形中的第一位置，使得控制模块14可以计算出开关模块11与采样模块13的电流到达零点之间的偏差，为控制模块14计算得到时间信号提供依据。另外，由于可以获得交流供电设备40两端的电压和交流供电设备40输出的电流，因此可以得到交流供电设备40的输出功率，使得当该输出功率即将超过预设功率时，对开关模块11的通断状态进行控制，从而控制负载30 的用电功率，有效防止过功率现象，提高了保护电路11和负载30运行的安全性。

在本实施例中，开关模块11中开关的数量可以是一个或多个，一个或多个开关可以与开关驱动模块12和补偿模块15电连接。如图 5所示，开关模块11可以包括至少一个开关单元111，开关驱动模块 12可以包括至少一个开关驱动单元121，补偿模块15可以包括至少一个补偿单元151。例如，如图4所示，开关单元111的数量可以为三个，开关驱动单元121的数量可以为三个，补偿单元151的数量可以为三个。每个开关单元111的第一端用于与交流供电设备40的第一端电连接，每个开关单元111的第三端用于与负载30电连接，至少一个开关单元111的第二端与至少一个补偿单元151的第一端一一对应电连接，每个补偿单元151的第二端与控制模块14电连接，至少一个开关驱动单元121与至少一个开关单元111一一对应电连接。

在本实施例中，开关单元111的数量可以为X，开关驱动单元 121的数量可以为Y，补偿单元151的数量可以为Z，X、Y、Z均为大于或等于1的正整数。另外，交流供电设备40的第二端可以与每个补偿单元151的第二端电连接。同时，开关单元111可以包括单极开关、双极开关、三极开关等，此处对开关单元111的开关类型不做具体限制。

在本实施例中，开关单元111可以与补偿单元151一一对应，开关驱动单元121可以与开关单元111一一对应。其中补偿单元151可以在第一时刻检测在与该补偿单元151对应的开关单元111在保护电路10中所处位置的电流或电压在交流电波形中的位置，并将该位置作为第二位置，因此，控制模块14可以分别计算每个开关单元111 的电流到达零点位置与采样模块131所处的电流到达零点位置之间的时间偏差，基于每个开关单元111的时间偏差生成与每个开关单元 111对应的时间信号，控制模块14基于与每个开关单元111对应的时间信号控制与各个开关单元111对应的开关驱动单元121，使得每个开关单元111通断状态变化时，流经开关单元111的电流为零，从而可以针对性地对每个开关单元111做零点补偿处理。

在本实施例中，可以为每个开关单元111配置对应的开关驱动单元121和补偿单元151，针对性地对每个开关单元111做零点补偿处理，提高了对开关模块11进行零点补偿的精准度，更好地保护了保护电路10中的开关单元111。

在本实施例中，为了更精准地获取到各个开关单元111所在支路的电流，以防止保护电路10出现过流或者过载现象；供电参数可以包括支路电流变化信号；如图6所示，采样模块13还可以包括至少一个支路电流采样单元133；

每个支路电流采样单元133的第一端用于与交流供电设备40的第一端电连接，至少一个电流采样单元132的第二端与至少一个开关单元 111的第一端一一对应电连接；支路电流采样单元133用于采集与支路电流采样单元133对应电连接的开关单元111所在支路的支路电流变化信号，并将支路电流变化信号发送至控制模块14。

在本实施例中，电流变化信号可以包括用于表示开关单元111所在支路的电流的信息。支路电流采样单元133可以与开关单元111一一对应，支路电流采样单元133可以采集与电流采样单元133关联的开关单元111所在支路的电流。支路电流采样单元133可以是在特定条件下开始采集支路电流变化信号，也可以是实时采集支路电流变化信号，具体可以基于实际场景实施。

支路电流采样单元133可以被配置为在特定条件下开始采集支路电流变化信号。例如：当电流采样单元132采集到的电流变化信号中的电流超过预设电流时，可以启动各个支路电流采样单元133，根据各个支路电流采样单元133采集到的支路电流变化信号得到各个支路的支路电流，当某一支路的支路电流超过预设支路电流时，控制模块14可以控制超过预设电流的支路中的开关单元111的通断状态，以防止出现过流现象。可以基于电压采集单元131采集到的电压变化信号得到交流供电设备40两端的电压，基于电流采样单元132采集到的电流变化信号得到交流供电设备40输出的电流，根据该电压和该电流计算得到交流供电设备40输出的功率，当该功率超过预设功率时，可以启动各个支路电流采样单元133，根据各个支路电流采样单元133采集到的支路电流变化信号得到各个支路的支路电流，当某一支路的支路电流超过预设支路电流时，控制模块14可以控制超过预设电流的支路中的开关单元111的通断状态，以防止出现过载现象。

支路电流采样单元133可以实时采集支路电流变化信号。例如：各个支路电流采样单元133实时采集支路电流变化信号，基于支路电流变化信号得到各个支路的支路电流，当某一支路的支路电流超过预设支路电流时，控制模块14可以控制超过预设电流的支路中的开关单元111的通断状态，以防止出现过载现象。

需要注意的是，上述关于某一支路的支路电流超过预设支路电流可以是某一时刻支路电流超过预设支路电流，也可以是某一段时间内支路电流平均值超过预设支路电流，此处对于某一支路的支路电流是否超过预设支路电流的判断标准不做具体限制。

在本实施例中，通过在采样模块13中设置至少一个支路电流采样单元133，使得可以采集到开关单元111所在支路的电流，控制模块14进而可以基于该电流确定各个开关单元111的通断状态，以防止保护电路10出现过载或过流现象。

在本实施例中，补偿模块15可以采集开关模块11的交流电波形变化信息，开关电路参数包括波形参数；如图7所示，补偿模块15 可以包括波形采集单元152，波形采集单元152电连接于开关模块11 与控制模块14之间；波形采集单元152用于采集开关模块11的波形参数，并将波形参数发送至控制模块14，控制模块14用于根据波形参数和供电参数获得时间信号。

在本实施例中，波形参数可以包括通过交流电波形表征开关模块 11的电流的信息。例如，可以假设交流电波形为正弦波，该正弦波的周期为[0，2π]，该波形参数可以是π/2、π/3、π/4等所对应的正弦波值。

具体地，波形采集单元152可以包括频率跟踪、最大功率跟踪、相位跟踪等电路结合实现，此处对波形采集单元152的结构不做具体限制，具体以能够实现采集波形参数为准。

在本实施例中，在第一时刻下，波形采集单元152可以采集到波形参数，采样模块13可以采集到的交流供电设备的供电参数，将该供电参数转化为交流电波形表征的参数，控制模块14可以基于该波形参数和该参数计算出开关模块11的电流到达零点与交流供电设备 40输出的电流到达零点之间的时间偏差，由于交流供电设备40输出的交流电为固定周期性变化，由此可以根据该时间偏差预测下一个或几个周期开关模块11的交流电到达零点的时刻，并生成包含该时刻的时间信号，开关驱动模块12控制开关模块11的通断状态，当开关模块11通断状态变化时，流经开关模块11的电流恰好为零，从而对开关模块11进行保护。其中，控制模块14中可以预先存储交流电波形，当交流供电设备40检测到电流时，可以基于该电流计算出交流波形表征的参数。例如，交流电波形为2sin(x)，采样模块13得到的电流为1A，此时可以计算出x为π/6，其中，x代表交流电波形在某一周期中自变量的参数。

需要注意的是，在上述实施例中，可以在同一时刻(例如第一时刻)下，采样模块13采集交流供电设备40的供电参数，波形采集单元152采集波形参数，此时控制模块14可以基于与该供电参数对应的参数和波形参数之间的差值得到时间偏差。例如，与该供电参数对应的参数为π/2，波形参数为π，交流电波形的周期为T，与该供电参数对应的参数和波形参数之间差值为π/2，π/2在整个周期(2π)的占比为1/4，此时，时间偏差为T/4。也可以在不同时刻下，在第三时刻下采样模块13采集交流供电设备40的供电参数，在第四时刻下波形采集单元152采集波形参数，此时控制模块14可以基于在第三时刻下与该供电参数对应的参数和第四时刻下波形参数之间的差值得到时间偏差。例如，可以基于在第三时刻下与该供电参数对应的参数得到交流供电设备40输出的交流电到达零点的时刻，将该时刻作为 t1，可以基于在第四时刻下与该波形参数得到开关模块11的交流电到达零点的时刻，将该时刻作为t2，此时，交流电波形的周期为T，此时计算得到时间偏差为(t2-t1)除以T的余数。

尤其需要注意的是，上述仅列举出在相同时刻以及不同时刻下采样模块13和波形采集单元152采集参数得到时间偏差的一种示例，用以说明本保护电路10可以计算到开关模块11的交流电到达零点的时间，该示例不应当作为限制获取时间偏差的证据。

在本实施例中，补偿模块15可以采集开关模块11的交流电波形变化信息，以得到时间偏差，使得控制模块14可以得到开关模块11 的交流电处于零点的时间，实现对开关模块14的保护。

在本实施例中，补偿模块15可以采集开关模块11的交流电波形的零点信息，开关电路参数包括零点参数；如图8所示，补偿模块 15可以包括零点检测单元153，零点检测单元153电连接于开关模块 11与控制模块14之间；零点检测单元153用于采集开关模块11的零点参数，并将零点发送至控制模块14，控制模块14用于根据零点参数和供电参数获得时间信号。

在本实施例中，零点参数可以用于表示开关模块11的交流电在交流电波形中处于零点的参数。例如，若交流电波形为3sin(x)，当 x为0或π或2π时，交流电波形所代表的交流电处于零点。需要注意的是，零点参数可以具备时刻信息，该时刻信息用于表示交流电波形所代表的交流电处于零点的时间。另外，零点检测单元153可以包括频率跟踪、最大功率跟踪、相位跟踪等电路结合实现，此处对零点检测单元153的结构不做具体限制，具体以能够实现采集零点参数为准。

在本实施例中，可以基于采样模块13采集交流供电设备40的供电参数得到交流供电设备40输出的交流电处于零点的时间，计算交流供电设备40输出的交流电处于零点的时间和交流电波形所代表的交流电处于零点的时间之间的差值得到时间偏差，由于交流供电设备 40输出的交流电为固定周期性变化，由此可以根据该时间偏差预测下一个或几个周期开关模块11的交流电到达零点的时刻，并生成包含该时刻的时间信号，开关驱动模块12控制开关模块11的通断状态，当开关模块11通断状态变化时，流经开关模块11的电流恰好为零，从而对开关模块11进行保护。

在本实施例中，如图9所示，保护电路10还可以包括第一整流模块16，第一整流模块16的第一端用于与交流供电设备40的第一端电连接，第一整流模块16的第二端用于与交流供电设备40的第二端电连接，第一整流模块16的第三端与开关驱动模块12电连接，第一整流模块16用于为开关驱动模块12提供电能。

在本实施例中，第一整流模块16可以包括将交流供电设备40输出的交流电转换为直流电的模块。具体地，第一整流模块16可以通过电感、二极管、MOS管、电容中的任一者或多者组合构成，此处对第一整流模块16的结构不做具体限制，具体以实现整流功能为准。需要注意的是，当开关驱动模块12所要求输入的电压的电压值较低时，第一整流模块16在整流的过程中，还可以具备降压功能，以为开关驱动模块12提供电能。

如图9所示，保护电路10还可以包括通信隔离模块19、智能终端主板20和第二整流模块17，通信隔离模块19设置于控制模块14和智能终端主板20之间，第二整流模块17的第一端用于与交流供电设备40的第一端电连接，第二整流模块17的第二端用于与交流供电设备40的第二端电连接，第二整流模块17的第三端与智能终端主板20电连接，第二整流模块17用于为智能终端主板20提供电能。

在本实施例中，第二整流模块17可以包括将交流供电设备40输出的交流电转换为直流电的模块。具体地，第二整流模块17可以通过电感、二极管、MOS管、电容中的任一者或多者组合构成，此处对第二整流模块17的结构不做具体限制，具体以实现整流功能为准。需要注意的是，当智能终端主板20所要求输入的电压的电压值较低时，第二整流模块17在整流的过程中，还可以具备降压功能，以为智能终端主板20提供电能。

在本实施例中，智能终端可以是用于控制智能设备的设备，智能终端主板20可以是该设备中承载电路和芯片***的主板。例如，智能终端可以包括智能控制面板、智能音响、智能电视、智能手机、智能平板、笔记本电脑、个人计算机(Personal Computer， PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动互联网设备(Mobile InternetDevice，MID)、穿戴设备(如智能手表、智能手环、智能眼镜)等各类设备中的一种或多种。另外，在一些示例中，智能终端所运行的操作***可以包括但不限于 Android(安卓)操作***、IOS操作***、Symbian(塞班)操作***、UNIX操作***、Linux操作***、QNX操作***、Black Berry (黑莓)操作***、Windows Phone8操作***等。

在本实施例中，通信隔离模块19可以包括用于将控制模块14 内部的通信与智能终端主板20内部的通信进行隔离的模块。例如，通信隔离模块19的型号可以是6N137、ADuM315x等，此处对通信隔离模块19的型号和类型不做具体限制。在本实施例中，通信隔离模块19可以防止控制模块14内部的通信与智能终端主板20 内部的通信产生互相干扰。

在本实施例中，保护电路10还可以包括降压模块18，降压模块18电连接于第一整流模块16和控制模块14之间，降压模块18 可以包括用于将输入的直流电进行降压处理的模块，降压模块18 可以输出经过降压的直流电，以为控制模块14供电。另外，降压模块18可以通过电阻、电感、二极管、MOS管、电容中的任一者或多者组合构成，此处对降压模块18的结构不做具体限制，具体以实现直流电降压功能为准。

在本实施例中，通过在保护电路10中设置第一整流模块16、第二整流模块17和降压模块18，可以分别为开关驱动模块12、智能终端主板20、控制模块14提供所需的电能，以使开关驱动模块12、智能终端主板20、控制模块14能够正常工作。

需要注意的是，上述各个实施例中描述的模块、单元之间可以相互组合，形成如图10所示的保护电路10，通过该保护电路10，可以防止保护电路10出现过流或过载现象，还可以使开关模块11的通断状态变化时，流经开关模块11的交流电为零，实现零点保护，有效延长了开关模块11的使用寿命。

本实用新型实施例还提供一种智能终端设备，该智能终端设备可以包括上述实施例提供的保护电路10。

请参见图11，智能终端设备50可以包括控制设备主体51，其中，控制设备主体51可以为圆柱体、规则框体、不规则框体等，可选地，作为一种方式，控制设备主体51为规则框体，例如，长方体、正方体等，且该控制设备主体51的一侧可以设置固定部，以通过该固定部将控制设备主体51固定于目标物体上，例如，将控制设备主体51固定于墙体、固定于门上等。

进一步地，智能终端设备50还可以包括至少一个物理按键52，至少一个物理按键52设置于控制设备主体51上。智能终端设备 50还可以包括至少一个虚拟按键，至少一个虚拟按键设置于控制设备主体51上。具体地，控制设备主体51可以包括触摸屏53，至少一个虚拟按键设置于触摸屏53上，其中，触摸屏53用于显示智能终端设备50所输出的画面信息以及用于供用户触控操作，例如，触控至少一个虚拟按键。上述物理按键以及虚拟按键可以与不同的操作指令关联，以实现不同的操作。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：

开关模块，用于与外部的负载、外部的交流供电设备分别电连接，所述开关模块包括至少一个开关单元，每个所述开关单元的第一端用于与所述交流供电设备的第一端电连接，每个所述开关单元的第三端用于与所述负载电连接，所述开关单元用于直接控制所述外部负载的用电状态；

开关驱动模块，与所述开关模块电连接，所述开关驱动模块用于控制所述开关模块的通断状态，所述开关驱动模块包括至少一个开关驱动单元，至少一个所述开关驱动单元与至少一个所述开关单元一一对应电连接；

采样模块，所述采样模块用于与所述交流供电设备电连接，所述采样模块还用于采集所述交流供电设备输入电力的供电参数；所述供电参数包括支路电流变化信号；所述采样模块包括至少一个支路电流采样单元；每个所述支路电流采样单元的第一端用于与所述交流供电设备的第一端电连接，至少一个所述电流采样单元的第二端与至少一个所述开关单元的第一端一一对应电连接；所述支路电流采样单元用于采集与所述支路电流采样单元对应电连接的所述开关单元所在支路的支路电流变化信号，并将所述支路电流变化信号发送至控制模块；以及

控制模块，所述控制模块为具有数据处理能力的控制芯片，所述控制模块与所述开关驱动模块、所述采样模块分别连接，所述控制模块用于根据所述供电参数得到开关控制信号，并基于所述开关控制信号控制所述开关驱动模块以控制所述开关模块的通断状态，其中所述控制信号用于在支路电流超过预设支路电路时控制超过预设电流的支路中的所述开关单元的通断状态。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述供电参数还包括电压变化信号；所述采样模块包括电压采样单元，所述电压采样单元的第一端用于与所述交流供电设备的第一端电连接，所述电压采样单元的第二端用于与所述交流供电设备的第二端电连接；所述电压采样单元用于采集所述交流供电设备的第一端和所述交流供电设备的第二端之间的电压变化信号，并将所述电压变化信号发送至所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述供电参数还包括电流变化信号；所述采样模块还包括电流采样单元，所述电流采样单元的第一端用于与所述交流供电设备的第一端电连接，所述电流采样单元的第二端与所述开关模块电连接；所述电流采样单元用于采集流经所述交流供电设备的第一端的电流变化信号，并将所述电流变化信号发送至所述控制模块。

4.根据权利要求1～3任一项所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括补偿模块，所述补偿模块用于检测所述开关的开关电力参数，并将所述开关电力参数传输至所述控制模块，所述补偿模块包括至少一个补偿单元，至少一个所述开关单元的第二端与至少一个所述补偿单元的第一端一一对应电连接，每个所述补偿单元的第二端与所述控制模块电连接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括第一整流模块，所述第一整流模块的第一端用于与所述交流供电设备的第一端电连接，所述第一整流模块的第二端用于与所述交流供电设备的第二端电连接，所述第一整流模块的第三端与所述开关驱动模块电连接，所述第一整流模块用于为所述开关驱动模块提供电能。

6.一种智能终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～5中任一项所述的保护电路。

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