專利名稱：一種直流過壓過流保護電路及直流供電類電子產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供電保護技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種對于直流供電電源實現(xiàn)過流和過壓保護的電路設(shè)計以及采用所述直流過壓過流保護電路設(shè)計的直流供電類電
子廣品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直流供電類電子產(chǎn)品，例如手機、攝像機、筆記本電腦等，一般都是采用外接適配器的方式連接交流市電，通過適配器對電網(wǎng)電壓進行整流、降壓變換以及穩(wěn)壓處理后，生成該類電子產(chǎn)品所要求的低壓直流電源為產(chǎn)品供電。由于現(xiàn)在的直流供電類電子產(chǎn)品，對于其接入的直流電源業(yè)內(nèi)并沒有制定統(tǒng)一的規(guī)范，因此存在很多種不同的規(guī)格，目前以要求接入12V或者5V直流供電的電子產(chǎn)品最為常見，這就要求用戶的家中必須同時購置多種類型的電源適配器，比如12V或者5V適配器等，以滿足用戶家中不同電子產(chǎn)品的供電需求。這就容易產(chǎn)生一個問題當用戶錯將12V的電源適配器插入到要求5V供電的電子產(chǎn)品上時，就容易因過壓過流問題導(dǎo)致5V電子產(chǎn)品的損壞。由于5V和12V的電源接口可以通用，雖然一個公司的產(chǎn)品可以選擇不同類型的電源接口來避免該類事件的發(fā)生，但是，不同廠家的電子產(chǎn)品并不能做到僅靠電源接口類型的不同來避免此類事件的發(fā)生，因此避免插錯電源損壞電子產(chǎn)品的問題必須采取一個治本的方法。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種直流過壓過流保護電路，以避免出現(xiàn)因錯接電源而導(dǎo)致的電子產(chǎn)品損壞問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種直流過壓過流保護電路，包括用于接收直流供電的電源輸入端和用于向負載輸出直流供電的電源輸出端，所述電源輸入端通過保險絲連接電源輸出端，在所述電源輸出端上連接有一穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值根據(jù)負載所允許接入的安全供電電壓確定。優(yōu)選的，所述保險絲優(yōu)選采用可恢復(fù)性過流保險絲，以避免更換元器件。進一步的，在所述穩(wěn)壓電路中包含有一穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接電源輸出端，陽極接地。當然，所述穩(wěn)壓電路也可以采用多路穩(wěn)壓二極管串聯(lián)組成，將所述多路穩(wěn)壓二極管串聯(lián)后，陰極連接到所述的電源輸出端，陽極接地。為了在發(fā)生過壓故障時能夠起到警示作用，在其中一路所述的穩(wěn)壓二極管的兩端還并聯(lián)有一報警電路。作為所述報警電路的具體組建結(jié)構(gòu)，優(yōu)選采用以下三種設(shè)計方案其一是發(fā)光報警，可以采用發(fā)光二極管和限流電阻串聯(lián)的方式設(shè)計所述的報警電路。
3[0012]其二是聲音報警，可以采用蜂鳴器和限流電阻串聯(lián)的方式設(shè)計實現(xiàn)。其三是聲光報警，可以采用發(fā)光二極管、蜂鳴器和限流電阻串聯(lián)的方式進行報警電路的具體設(shè)計。再進一步的，所述電源輸入端通過一電解電容接地，以濾除直流供電中的尖峰噪聲?；谏鲜鲋绷鬟^壓過流保護電路結(jié)構(gòu)，本實用新型還提供了一種采用所述直流過壓過流保護電路設(shè)計的直流供電類電子產(chǎn)品，包括用于接收直流供電的電源輸入端和用于向負載輸出直流供電的電源輸出端，為了對負載電路進行過壓過流保護，所述電源輸入端通過保險絲連接電源輸出端，在所述電源輸出端上連接有一穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值根據(jù)負載所允許接入的安全供電電壓確定。進一步的，所述電源輸入端連接外部適配器，接收適配器輸出的直流供電，為電子產(chǎn)品中的負載供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的直流過壓過流保護電路簡單實用，將其應(yīng)用在直流供電類電子產(chǎn)品中，當接入到電子產(chǎn)品中的直流電源過大或者電路中的電流過大時，可以迅速切斷外部的直流供電，保護電子產(chǎn)品免受損壞。另外，通過設(shè)計報警電路還可以在電子產(chǎn)品上接入的供電電源不符時，通過聲光報警的形式提醒用戶更換相應(yīng)電源，使產(chǎn)品更具人性化，方便用戶的使用。結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的直流過壓過流保護電路的一種實施例的電路原理圖；圖2是具有報警功能的直流過壓過流保護電路的一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地說明。實施例一，本實施例以直流供電類電子產(chǎn)品為例進行說明。假設(shè)電子產(chǎn)品所需的直流供電由外部的電源適配器輸出提供，為了避免在錯接適配器時，由于接入到電子產(chǎn)品中的直流供電過大而導(dǎo)致的產(chǎn)品內(nèi)部電子器件損壞的問題，本實施例在該類電子產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)計了過流過壓保護電路，連接在電子產(chǎn)品的電源輸入端與負載電路之間，以起到對電子產(chǎn)品內(nèi)部的負載電路進行過壓和過流保護的功能。本實施例的過壓過流保護電路主要由保險絲Fl和穩(wěn)壓電路組成，其中，穩(wěn)壓電路可以采用多種組建方式，比如可以采用一路穩(wěn)壓二極管VDl連接在電源輸出端Vout與地 GND之間，參見圖1所示；或者采用多路穩(wěn)壓二極管VDl、VD2串聯(lián)后連接在電源輸出端Vout 與地GND之間，參見圖2所示。所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值(對于采用單路穩(wěn)壓二極管設(shè)計的穩(wěn)壓電路來說，所述穩(wěn)壓值即為所述穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓值；對于采用多路穩(wěn)壓二極管串聯(lián)設(shè)計的穩(wěn)壓電路來說，所述穩(wěn)壓值即為全部穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓值之和)可以根據(jù)后級負載所允許接入的安全供電電壓確定，比如可以等于或者略小于負載電路的最大工作電壓，或者等于電子產(chǎn)品所允許接入的最大供電電壓等。在這里，所述的電源輸入端Vin用于在電子產(chǎn)品充電或者插電工作時插接外部的電源適配器；電源輸出端Vout用于連接電子產(chǎn)品內(nèi)部的負載電路，用于向負載電路提供直流供電電源。在電子產(chǎn)品的電源輸入端Vin與負載電路之間增設(shè)了上述過壓過流保護電路之后，當電子產(chǎn)品內(nèi)部的負載電路發(fā)生短路等過流故障時，保險絲Fl可以迅速發(fā)熱斷開，進而切斷外部適配器向負載電路的供電，使負載電路斷電停止運行，由此便起到了保護電子產(chǎn)品免受過流損毀的作用。當用戶在電子產(chǎn)品的電源輸入端Vin上錯誤地插接了輸出電壓大于該電子產(chǎn)品所要求接入的直流供電的適配器時，穩(wěn)壓二極管VDl(或者VDl和VD2)反向擊穿，對輸出到負載電路的直流電壓進行鉗位限制，以避免負載電路過壓損壞。與此同時， 由于過壓部分被穩(wěn)壓二極管VDl (或者VDl和VD2)電路吸收，這會使負載電路中的總電流增大，當電路中的電流超過保險絲Fl的設(shè)置參數(shù)時，保險絲Fl斷開，切斷適配器向負載電路的供電，以進一步起到保護電子產(chǎn)品的作用。在本實施例中，所述保險絲Fl優(yōu)選采用可恢復(fù)性過流保險絲進行電路設(shè)計。當電子產(chǎn)品中的電流過大導(dǎo)致保險絲Fl斷開時，該類保險絲可以在經(jīng)過一段時間后自行恢復(fù)， 從而無需更換元器件，保證電子產(chǎn)品在遭受過壓過流故障后仍能持續(xù)工作，方便了用戶的使用。為了使輸入到負載電路的直流供電更加穩(wěn)定，本實施例在電子產(chǎn)品的電源輸入端Vin還進一步設(shè)置了一顆電解電容Cl，如圖1所示，正極連接電源輸入端Vin，負極接地 GND，用于吸收輸入電源的尖峰噪聲。作為本實施例的一種優(yōu)選設(shè)計方案，為了在用戶錯接電源適配器時，電子產(chǎn)品能夠自動進行報警提醒，本實施例在所述過流過壓保護電路中還進一步設(shè)計了報警電路，參見圖2所示，優(yōu)選以采用多路穩(wěn)壓二極管串聯(lián)組成的穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ)，將報警電路并聯(lián)在其中一路或者多路穩(wěn)壓二極管(但不能是全部的穩(wěn)壓二極管)的兩端。所述報警電路可以采用多種報警形式，比如發(fā)光報警、聲音報警或者聲光報警等，本實施例優(yōu)選采用聲光報警的方式設(shè)計報警電路。如圖2所示，所述報警電路采用發(fā)光二極管LED1、蜂鳴器Ml和限流電阻Rl串聯(lián)的方式實現(xiàn)聲光報警，并聯(lián)在其中一路穩(wěn)壓二極管的兩端，例如并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管VD2的兩端。當用戶在電子產(chǎn)品上插入了正確的電源適配器時，即輸入到電子產(chǎn)品的直流供電正常時(以5V為例)，保險絲Fl導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管VDl和VD2開路，此時沒有電流流過發(fā)光二極管LEDl和蜂鳴器M1，發(fā)光二極管LEDl和蜂鳴器Ml均不工作。當用戶錯插了電源適配器，造成輸入到電子產(chǎn)品的直流供電過壓時，比如插入了 12V或者其他大于5V的電源適配器時，保險絲Fl導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管VDl和VD2反向擊穿，一方面對輸出到負載電路的直流供電進行鉗位，使后端的負載電路不會過壓損壞；另一方面由于穩(wěn)壓二極管VDl的導(dǎo)通，使電流流經(jīng)報警電路，此時發(fā)光二極管LEDl開始發(fā)光，蜂鳴器Ml開始鳴叫，提示用戶發(fā)生過壓故障，需檢查接入的電源適配器是否正確，及時更換電源。穩(wěn)壓二極管VD2在電路中同時對施加到報警電路兩端的電壓進行鉗位，限流電阻Rl對流過發(fā)光二極管LEDl和蜂鳴器Ml的電流進行限制，通過調(diào)節(jié)穩(wěn)壓二極管VD2和限流電阻Rl的參數(shù)值，以使發(fā)光二極管LEDl和蜂鳴器Ml在發(fā)生過壓故障時能夠正常工作。與此同時，由于過壓部分被穩(wěn)壓二極管VDl和 VD2電路吸收，從而使總電流增大，超過了保險絲Fl的設(shè)置參數(shù)，保險絲Fl動作，切斷電源， 避免造成電子產(chǎn)品的損壞。由于使用了可恢復(fù)性保險絲，經(jīng)過一段時間后，保險絲會自我恢復(fù)，無需進行更換。在這個過程中若用戶發(fā)現(xiàn)過壓故障，及時調(diào)整了輸入電源，則電子產(chǎn)品可恢復(fù)至正常的工作狀態(tài)；若更換電源后仍處于過壓狀態(tài)，則重復(fù)上述過程，再次進行報警提醒。由此不僅確保了電子產(chǎn)品的用電安全，同時也彰顯了電子產(chǎn)品的人性化設(shè)計理念，方便了用戶的日常使用。當然，在所述報警電路中也可以僅選擇設(shè)置發(fā)光二極管LEDl (即省去蜂鳴器M1)， 與限流電阻Rl串聯(lián)后并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管VD2的兩端，通過配置穩(wěn)壓二極管VD2和限流電阻 Rl的參數(shù)，便可以使發(fā)光二極管LEDl在發(fā)生過壓故障時正常工作，進行發(fā)光報警。同樣的，也可以在所述報警電路中僅選擇設(shè)置蜂鳴器Ml (即省去發(fā)光二極管 LED1)，與限流電阻Rl串聯(lián)后并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管VD2的兩端，通過配置穩(wěn)壓二極管VD2和限流電阻Rl的參數(shù)，以使蜂鳴器Ml在發(fā)生過壓故障時進入正常的工作狀態(tài)，實現(xiàn)聲音報警。不同的報警方式可以適用于不同的應(yīng)用環(huán)境，生產(chǎn)廠商可以根據(jù)電子產(chǎn)品的實際應(yīng)用場合具體選擇合適的報警方式。當然，本實施例對報警方式以及同種報警方式所采用的具體電路組建形式并不僅限于以上舉例。應(yīng)當指出的是，本實施例所提出的過壓過流保護電路不僅僅適用于目前的直流供電類電子產(chǎn)品，只要有供錯直流電源而導(dǎo)致產(chǎn)品損壞風險的所有電路都可以在前端增加上述電路，以對后端電路進行保護。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種直流過壓過流保護電路，其特征在于包括用于接收直流供電的電源輸入端和用于向負載輸出直流供電的電源輸出端，所述電源輸入端通過保險絲連接電源輸出端，在所述電源輸出端上連接有一穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值根據(jù)負載所允許接入的安全供電電壓確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于在所述穩(wěn)壓電路中包含有一穩(wěn)壓二極管，其陰極連接所述的電源輸出端，陽極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于在所述穩(wěn)壓電路中包含有多路穩(wěn)壓二極管，所述多路穩(wěn)壓二極管串聯(lián)后，陰極連接所述的電源輸出端，陽極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于在其中一路所述的穩(wěn)壓二極管的兩端并聯(lián)有一報警電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于所述報警電路由發(fā)光二極管或者蜂鳴器與限流電阻串聯(lián)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于所述報警電路由發(fā)光二極管、蜂鳴器以及限流電阻串聯(lián)而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于所述保險絲為可恢復(fù)性過流保險絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的直流過壓過流保護電路，其特征在于所述電源輸入端通過一電解電容接地。
9.一種直流供電類電子產(chǎn)品，其特征在于包括如權(quán)利要求1至8中任一項權(quán)利要求所述的直流過壓過流保護電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直流供電類電子產(chǎn)品，其特征在于所述電源輸入端連接外部適配器，接收適配器輸出的直流供電，為電子產(chǎn)品中的負載供電。
專利摘要本實用新型公開了一種直流過壓過流保護電路及直流供電類電子產(chǎn)品，包括用于接收直流供電的電源輸入端和用于向負載輸出直流供電的電源輸出端，所述電源輸入端通過保險絲連接電源輸出端，在所述電源輸出端上連接有一穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值根據(jù)負載所允許接入的安全供電電壓確定。本實用新型的直流過壓過流保護電路簡單實用，將其應(yīng)用在直流供電類電子產(chǎn)品中，當接入到電子產(chǎn)品中的直流電源過大或者電路中的電流過大時，可以迅速切斷外部的直流供電，保護電子產(chǎn)品免受損壞。另外，通過設(shè)計報警電路還可以在電子產(chǎn)品上接入的供電電源不符時，通過聲光報警的形式提醒用戶更換相應(yīng)電源，使產(chǎn)品更具人性化，方便用戶的使用。
文檔編號H02H3/08GK202190050SQ20112034721
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者彭翠平 申請人:青島海信電器股份有限公司