一种故障检测及电源保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种故障检测及电源保护电路，包括向主控芯片提供稳压电源的供电稳压电路、连接供电稳压电路的故障信号锁存电路以及输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路；输出电压检测电路、输出电流检测电路及功率器件温度检测电路用于检测故障并向故障信号锁存电路传输故障信号；故障信号锁存电路用于根据故障信号控制截止供电稳压电路的电源输出并锁死故障状态。能够精确判断输出电压、输出电流以及相关功率器件的过热故障，同时将故障信号锁存，直到故障人为彻底排除后并且重新上电才能重启，避免了自恢复输出对电源本身或者用电设备可能造成的二次伤害。

A fault detection and power protection circuit

The utility model discloses a fault detection and protection circuit in the power supply, including the fault signal to the main control chip power supply circuit, providing power supply connected to the power supply voltage regulator circuit latch circuit and an output voltage detection circuit, the output current detection circuit and the power device temperature detection circuit; the output voltage detection circuit and an output current detection circuit the temperature detection circuit and power devices used for fault detection and fault signal to the latch circuit fault signal transmission; fault signal latch circuit for power source output according to the fault signal control cut-off voltage stabilizing circuit and lock fault state. Can accurately judge the output voltage and output current and power device overheating fault and fault signal is latched until the fault of human and completely rule out the power on again in order to restart, avoid self electricity two damage equipment may cause the power itself or the recovery of output.

【技术实现步骤摘要】
一种故障检测及电源保护电路
本技术涉及电子技术应用领域，尤其涉及对过电压、过电流以及功率元器件过热的故障的检测并保护电源的电路。
技术介绍
电源作为一切电子产品的供电设备，除了基本的电气性能要满足用电设备的要求外，其自身的故障保护措施也非常重要，如过压、过流、过热保护等。温度是影响电源设备可靠性的最重要因素；为了避免功率器件过热造成损坏，在电源中需要设置过热保护电路，限制其工作的的最高环境温度或者器件本体温度。一般来说，电源输出过电压、过电流以及元器件温度过高的故障，都属于电源内部的硬性故障，即电子零部件出现性能不良，是不可逆的；所以电源必须采取保护措施，及时关断输出，否则任由事态进一步恶化，接下来肯定会出现冒烟或者明火的情况。而且输出电压过高或电流过大，也会进一步对用电设备造成伤害，譬如电压过高会击穿电子元器件，电流过大会使电子元器件发热过大而损坏。另外当电子产品出现故障时，如电子产品输入侧短路或输出侧开路时，电源也必须关闭输出，才能保护功率器件和输出侧设备等不被烧毁，否则也可能引起电子产品更严重的损坏，甚至引起操作人员的触电及火灾等事故。常规设置的过压、过流、过热等故障保护，都是自动恢复型；即当电源关闭输出后，随着储能器件放电以及功率器件暂时停止工作，电压降低、电流减小或温度降低了，就会重新恢复输出；但如上所述，这几种故障都是不可逆的，所以重新恢复输出会对电源本身或用电设备造成二次伤害。为避免这种情况发生，需要一种可检测过电压、过电流以及功率元器件过热等故障并将自动恢复型保护改进为自动锁死型保护的保护电路。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种故障检测及电源保护电路，该电路能够精确检测并判断输出电压、输出电流以及相关功率器件的过热故障，同时将故障信号锁存，直到故障人为彻底排除后重新上电才能重启；改进了自恢复型保护电路的缺陷，避免了自恢复输出对电源本身或者用电设备可能造成的二次伤害。为实现以上目的，本技术提供了如下技术方案：一种故障检测及电源保护电路，包括向主控芯片提供稳压电源的供电稳压电路，还包括连接供电稳压电路的故障信号锁存电路以及输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路；所述输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路的输出端连接所述故障信号锁存电路的输入端；所述输出电压检测电路用于检测输出电压值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述输出电流检测电路用于检测输出电流值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述功率器件温度检测电路用于检测功率器件的温度值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述故障信号锁存电路用于根据故障信号控制截止供电稳压电路的电源输出并锁死故障状态。优选地，还包括连接故障信号锁存电路的滤波网络电路，所述滤波网络电路包括输出故障信号的输出端、连接输出电压检测电路的第一输入端、连接输出电流检测电路的第二输入端、连接功率器件温度检测电路的第三输入端及接地的接地端。优选地，供电稳压电路包括连接辅助电源的输入端、连接主控芯片的输出端及接地的接地端；所述故障信号锁存电路包括接收故障信号的输入端、连接辅助电源的输入端以及接地的接地端；所述输出电压检测电路包括与输出电压连接的采样电压输入端及输出故障信号的输出端；所述输出电流检测电路包括与输出电流连接的采样电流输入端、输出故障信号的输出端、输入基准电压的校准端及接地的接地端；所述功率器件温度检测电路包括温度传感器、输出故障信号的输出端、输入基准电压的校准端及接地的接地端。优选地，输出电压检测电路包括稳压管ZD2，稳压二极管ZD2的负极为采样电压输入端，稳压二极管ZD2的正极连接滤波网络电路的第一输入端。优选地，功率器件温度检测电路包括正反馈运算放大器U1B、温度传感器NTC1、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12及电容C7；所述温度传感器NTC1用于检测功率器件的温度数值；正反馈运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R10连接基准电压，正反馈运算放大器U1B的正相输入端连接电阻R11后接地，正反馈运算放大器U1B的反相输入端通过电阻R12连接基准电压，正反馈运算放大器U1B的反相输入端连接温度传感器NTC1后接地，正反馈运算放大器U1B的反相输入端连接电容C7后接地，正反馈运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R6连接正反馈运算放大器U1B的输出端，正反馈运算放大器U1B的输出端连接滤波网络电路的第二输入端。优选地，输出电流检测电路包括负反馈运算放大器U1A、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5及电容C6；输出电流通过采样电流输出端连接电阻R7后连接负反馈运算放大器U1A的正相输入端，负反馈运算放大器U1A的正相输入端依次连接电容C6和电阻R9后连接基准电压，电容C6与电阻R9之间的节点连接电阻R8后接地，电容C6、电阻R9及电阻R8之间的节点连接负反馈运算放大器U1A的反相输入端，负反馈运算放大器U1A的反相输入端通过电容C5连接负反馈运算放大器U1A的输出端，负反馈运算放大器U1A的第一电源引脚，负反馈运算放大器U1A的输出端连接滤波网络电路的第三输入端。优选地，滤波网络电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R13和电容C4；电容C4一端接地，电容C4另一端串联电阻R13后连接二极管D1负极、二极管D2负极及二极管D3负极，二极管D1正极端作为滤波网络电路的第一输入端，二极管D2正极端作为滤波网络电路的第二输入端，二极管D3作为滤波网络电路的第三输入端，电阻R5和电容C4之间的节点作为滤波网络电路的输出端输出故障信号。优选地，故障信号锁存电路包括光电耦合器OT1、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1及电容C3；电阻R5一端为接收故障信号的输入端，电阻R5另一端连接光电耦合器OT1的发光二极管正极，光电耦合器OT1的发光二极管负极接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的集电极通过电阻R4连接辅助电源，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电容C3后接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电阻R3后接地；NPN三极管Q2的集电极串联电阻R1和电容C1后连接辅助电源，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极连接光敏三极管的发射极和PNP三极管Q3的集电极；PNP三极管Q3发射极通过电阻R2连接辅助电源，PNP三极管Q3的基极连接NPN三极管Q2的集电极。优选地，供电稳压电路包括NPN三极管Q1、稳压二极管ZD1、电容C2和储能电容CE1；NPN三极管Q1的集电极连接辅助电源，NPN三极管Q1的基极串联电容C2和稳压二极管ZD1后接地，NPN三极管Q1的基极连接NPN三极管Q2的集电极及PNP三极管Q3的基极，NPN三极管Q1的发射极连接储能电容CE1的正极，储能电容CE1的负极接地，NPN三极管Q1的发射极作为连接主控芯片的输出端。与现有技术相比，本技术提供的一种故障检测及电源保护电路，具有以下有益效果：本技术提供的故障检测及电源保护电路能够使电源发生不可逆转故障时进行自锁，关闭电源输出，解决了电源输出打嗝或自行恢复输出的问题；同时避免对电源本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障检测及电源保护电路，包括向主控芯片提供稳压电源的供电稳压电路，其特征在于，还包括连接供电稳压电路的故障信号锁存电路以及输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路；所述输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路的输出端连接所述故障信号锁存电路的输入端；所述输出电压检测电路用于检测输出电压值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述输出电流检测电路用于检测输出电流值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述功率器件温度检测电路用于检测功率器件的温度值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述故障信号锁存电路用于根据故障信号控制截止供电稳压电路的电源输出并锁死故障状态；所述故障信号锁存电路包括光电耦合器OT1、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1及电容C3；电阻R5一端为接收故障信号的输入端，电阻R5另一端连接光电耦合器OT1的发光二极管正极，光电耦合器OT1的发光二极管负极接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的集电极通过电阻R4连接辅助电源，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电容C3后接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电阻R3后接地；NPN三极管Q2的集电极串联电阻R1和电容C1后连接辅助电源，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极连接光敏三极管的发射极和PNP三极管Q3的集电极；PNP三极管Q3发射极通过电阻R2连接辅助电源，PNP三极管Q3的基极连接NPN三极管Q2的集电极。...

【技术特征摘要】
1.一种故障检测及电源保护电路，包括向主控芯片提供稳压电源的供电稳压电路，其特征在于，还包括连接供电稳压电路的故障信号锁存电路以及输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路；所述输出电压检测电路、输出电流检测电路和功率器件温度检测电路的输出端连接所述故障信号锁存电路的输入端；所述输出电压检测电路用于检测输出电压值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述输出电流检测电路用于检测输出电流值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述功率器件温度检测电路用于检测功率器件的温度值大于预设值后向故障信号锁存电路传输故障信号；所述故障信号锁存电路用于根据故障信号控制截止供电稳压电路的电源输出并锁死故障状态；所述故障信号锁存电路包括光电耦合器OT1、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1及电容C3；电阻R5一端为接收故障信号的输入端，电阻R5另一端连接光电耦合器OT1的发光二极管正极，光电耦合器OT1的发光二极管负极接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的集电极通过电阻R4连接辅助电源，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电容C3后接地，光电耦合器OT1的光敏三极管的发射极通过电阻R3后接地；NPN三极管Q2的集电极串联电阻R1和电容C1后连接辅助电源，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极连接光敏三极管的发射极和PNP三极管Q3的集电极；PNP三极管Q3发射极通过电阻R2连接辅助电源，PNP三极管Q3的基极连接NPN三极管Q2的集电极。2.根据权利要求1所述的故障检测及电源保护电路，其特征在于，还包括连接故障信号锁存电路的滤波网络电路，所述滤波网络电路包括输出故障信号的输出端、连接输出电压检测电路的第一输入端、连接输出电流检测电路的第二输入端、连接功率器件温度检测电路的第三输入端及接地的接地端。3.根据权利要求1或2所述的故障检测及电源保护电路，其特征在于，所述供电稳压电路包括连接辅助电源的输入端、连接主控芯片的输出端及接地的接地端；所述故障信号锁存电路包括接收故障信号的输入端、连接辅助电源的输入端以及接地的接地端；所述输出电压检测电路包括与输出电压连接的采样电压输入端及输出故障信号的输出端；所述输出电流检测电路包括与输出电流连接的采样电流输入端、输出故障信号的输出端、输入基准电压的校准端及接地的接地端；所述功率器件温度检测电路包括温度传感器、输出故障信号的输出端、输入基准电压的校准端及接地的接地端。4.根据权利要求2所述的故障检测及电源保护电路，其特征在于，所述输出电压检测电路包括稳压管ZD2，稳压二极管ZD2的负极为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾梅君，
申请(专利权)人：深圳市海龙通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44