CN219477585U

CN219477585U - 一种欠压保护电路

Info

Publication number: CN219477585U
Application number: CN202321538445.6U
Authority: CN
Inventors: 赵龙; 叶丛卓; 候显准; 朱红飞
Original assignee: Shanghai Jinghe Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Jinghe Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2023-06-16
Publication date: 2023-08-04
Anticipated expiration: 2033-06-16

Abstract

本实用新型公开了一种欠压保护电路，其特征在于，包括具有第一电压输出端以及第二电压输出端的电压检测电路，外部电源接入电压检测电路，电压检测电路的第一电压输出端连接回差电路，电压检测电路的第二电压输出端连接回差电路以及控制开关电路，控制开关电路还与DC‑DC芯片的EN脚相连。本实用新型的欠压保护点根据实际负载情况进行调节，并可以经过多个电阻精准调节欠压保护点，防止负载过流烧坏；回差电路可以有效的防止三极管Q2处于导通和截止的临界状态，防止三极管Q1在不断的导通、截止，影响DC‑DC芯片的EN脚正常控制芯片运行。

Description

一种欠压保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种欠压保护电路，属于汽车照明保护电路设计领域。

背景技术

LED（发光二极管）自诞生以来，就因其有着体积小、能耗低、坚固而耐用、寿命长、安全低电压、适用范围广、色彩丰富、光线质量高等等优良的性能而引起人们热切的关注。

现如今，高端车型的车灯基本都是由LED组成。为了满足高端车型日益复杂的灯光秀要求，往往在车灯设计上使用DC-DC（直流变直流）芯片通过电压转换给矩阵IC（集成电路）供电，再由MCU（微型控制单元）通过CAN/LIN信号控制矩阵IC的每一条通道，每条通道控制1颗或2颗LED，通过控制不同通道LED的依次点亮，来实现复杂的灯光秀效果。然而DC-DC芯片在使用时通常使用恒功率方案，当其输入电压小于设计值时，电流也会超过设计阈值。电流过大往往会损坏电路中的元器件，导致产品损坏。为避免此现象发生，需要在产品低压输入时，进行关断保护。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：使用恒功率方案的DC-DC电路中，在低压输入时，电流会超过设计阈值，损坏电路中的元器件，导致产品损坏。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种欠压保护电路，其特征在于，包括具有第一电压输出端以及第二电压输出端的电压检测电路，外部电源接入电压检测电路，电压检测电路的第一电压输出端连接回差电路，电压检测电路的第二电压输出端连接回差电路以及控制开关电路，控制开关电路还与DC-DC芯片的EN脚相连。

优选地，所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、稳压二极管ZD1以及三极管Q2；三极管Q2的集电极经由电阻R1连接外部电源，自三极管Q2的集电极与电阻R1之间引出所述第二电压输出端；三极管Q2的发射极接地；在三极管Q2的发射极与基极之间跨接电阻R6；三极管Q2的基极与稳压二极管ZD1的阳极相连，稳压二极管ZD1的阴极连接所述第一电压输出端以及电阻R3的一端，电阻R3的另一端与外部电源相连。

优选地，所述回差电路包括电阻R5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及三极管Q3；电容C1与电阻R7并联后，其一端接地，另一端连接所述第一电压输出端；三极管Q3的集电极经由电阻R5连接所述第一电压输出端；三极管Q3的基极经由电阻R8连接所述第二电压输出端；三极管Q3的发射极接地，在三极管Q3的发射极与基极之间跨接电阻R9。

优选地，所述控制开关电路包括电阻R2、电阻R4、三极管Q1；三极管Q1的基极经由电阻R2连接所述第二电压输出端；三极管Q1的集电极连接所述DC-DC芯片的EN脚；三极管Q1的发射极接地，在三极管Q1的发射极与基极之间跨接电阻R4。

本实用新型提供了一种欠压保护电路，相比于现有电路而言，本实用新型具有如下优点：

1、欠压保护点根据实际负载情况进行调节，并可以经过多个电阻精准调节欠压保护点，防止负载过流烧坏；

2、回差电路可以有效的防止三极管Q2处于导通和截止的临界状态，防止三极管Q1在不断的导通、截止，影响DC-DC芯片的EN脚正常控制芯片运行。

本实用新型公开的欠压保护电路，电路结构简单、应用成熟、功能考虑全面，可以较好地保护负载，防止欠压过流损毁，安全可靠。

附图说明

图1为本实施例公开的一种欠压保护电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本实用新型所附权利要求书所限定的范围。

结合图1，本实施例公开的一种欠压保护电路由电压检测电路、回差电路以及控制开关电路3部分组成。

电压检测电路由电阻R1、R3、R6，稳压二极管ZD1，三极管Q2组成。电流由VCC进入，流经电阻R3、R7进入GND形成回路，此时Va处的电压为。当Va处的电压大于稳压二极管ZD1的击穿电压5.1V时，稳压二极管ZD1被击穿，电压到达三级管Q2的基极。令三级管Q2的基极电压为V_Q2b，那么 V_Q2b=Va-5.1V。当V_Q2b小于0.7V时，三极管Q2截止，V_R1为高电压；当V_Q2b大于0.7V时，三级管Q2导通，集电极连通发射极接地，V_R1相对电压为0V。

回差电路由电阻R5、R7、R8、R9，电容C1，三极管Q3组成。V_R1处电压为高电压时，V_Q3b也为高电压。当VCC逐步增大，满足V_Q3b<0.7v、V_Q3b>0.7V时，三极管Q3导通，使电阻R5、R7形成并联回路，并联后整体阻值下降，Va处电压下降，使得V_Q2b处电压下降。当VCC继续增大，使V_Q2b=0.7V时，三极管Q2导通，V_R1=0V、V_Q3b=0V，三极管Q3截止，电阻R5断开回路，Va处电压增大，V_Q2b此时远远大于0.7V。防止出现V_Q2b=0.7V时的临界状态，使三极管Q2在导通和截止状态上不断切换，也使三极管Q1在导通和截止状态上不断切换，影响DC-DC芯片的EN脚的控制，使得DC-DC芯片也处于运行和关断不断切换状态，影响车灯正常运行。当VCC初始为正常电压并在逐渐下降，满足V_Q2b>0.7V时，此时三极管Q2处于导通状态，三极管Q3处于截止状态。当VCC下降到满足V_Q2b=0.7V时，此时三极管Q2处于导通和截止的临界状态。只要三极管Q2处于截止状态，那么三极管Q3便会处于导通状态。三极管Q3导通后，将电阻R5接入回路，与电阻R7形成并联状态，并联后整体阻值下降，Va处电压下降，使得V_Q2b处电压远远小于0.7V，结束三极管Q2的临界状态。

控制开关电路由电阻R2、R4，三极管Q1组成。当三极管Q2处于截止状态时，电流由VCC进入，通过电阻R2、R4进入地。当V_Q1b>0.7V，三极管Q1导通，DC-DC芯片的EN脚被拉地，DC-DC芯片的处于关断状态。当三极管Q2处于导通状态时，V_R1=0V，此时V_Q1b=0V ，三极管Q1截止，DC-DC芯片的EN脚状态由DC-DC芯片方面提供高电压，使芯片处于运行状态。

上述电路的工作过程如下：

电压正常情况：

电压由VCC进入电路，通过电阻R3到达Va处。由于稳压二极管ZD1的本身特性（工作在反向击穿区），当Va处电压大于5.1V时，稳压二极管ZD1被击穿，电压到达三级管Q2的基极。当三级管Q2的基极电压大于0.7V时，三级管Q2导通，集电极连通发射极接地。此时，三级管Q2集电极相对电压为0V。由于三级管Q2集电极相对电压为0V，三级管Q3的基极也为0V，处于截止状态。DC-DC芯片的EN脚不接地，状态由DC-DC芯片方面提供高电压，使芯片处于运行状态。

欠压情况：

当电压低于正常值时，即电流从VCC进入，经过电阻R3到达Va时，电压小于稳压二极管ZD1的击穿电压与三级管Q2基极的导通电压之和，即。此时，三极管Q2处于截止状态，电流由VCC流过电阻R1，再分别流经电阻R2、电阻R4、电阻R8和电阻R9进入地。令图1中电阻R1下端电位为V_R1，那么/>。令三级管Q3的基极电位为V_Q3b，那么/>。当V_Q3b>0.7V时，三级管Q3导通，电阻R5被接入地。此时，电阻R5与电阻R7形成并联回路，使Va处的电位由原来的降低为/>。令降低后Va处电位为Va’。Va’处电位的降低，防止Va处电位处于Va=V_ZD1+V_Q2b的临界状态，使三极管Q2在导通和截止状态上不断切换，也使三极管Q1在导通和截止状态上不断切换，影响EN脚的控制，使得芯片也处于运行和关断不断切换状态，影响车灯正常运行。令三级管Q1的基极电位为V_Q1b，那么。DC-DC芯片的EN脚通常为控制开关脚，即当V_EN大于设定值时DC-DC芯片运行，V_EN小于设定值时DC-DC芯片关闭。一般DC-DC芯片的EN脚的设定值为3V~5V。当V_Q1b>0.7V时，三级管Q1导通，EN脚电位被拉地，即V_EN=0，此时DC-DC芯片被关闭，实现欠压保护功能。

Claims

1.一种欠压保护电路，其特征在于，包括具有第一电压输出端以及第二电压输出端的电压检测电路，外部电源接入电压检测电路，电压检测电路的第一电压输出端连接回差电路，电压检测电路的第二电压输出端连接回差电路以及控制开关电路，控制开关电路还与DC-DC芯片的EN脚相连。

2.如权利要求1所述的一种欠压保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、稳压二极管ZD1以及三极管Q2；三极管Q2的集电极经由电阻R1连接外部电源，自三极管Q2的集电极与电阻R1之间引出所述第二电压输出端；三极管Q2的发射极接地；在三极管Q2的发射极与基极之间跨接电阻R6；三极管Q2的基极与稳压二极管ZD1的阳极相连，稳压二极管ZD1的阴极连接所述第一电压输出端以及电阻R3的一端，电阻R3的另一端与外部电源相连。

3.如权利要求1所述的一种欠压保护电路，其特征在于，所述回差电路包括电阻R5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1以及三极管Q3；电容C1与电阻R7并联后，其一端接地，另一端连接所述第一电压输出端；三极管Q3的集电极经由电阻R5连接所述第一电压输出端；三极管Q3的基极经由电阻R8连接所述第二电压输出端；三极管Q3的发射极接地，在三极管Q3的发射极与基极之间跨接电阻R9。

4.如权利要求1所述的一种欠压保护电路，其特征在于，所述控制开关电路包括电阻R2、电阻R4、三极管Q1；三极管Q1的基极经由电阻R2连接所述第二电压输出端；三极管Q1的集电极连接所述DC-DC芯片的EN脚；三极管Q1的发射极接地，在三极管Q1的发射极与基极之间跨接电阻R4。