專利名稱：一種門限電壓保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電源保護電路，特別涉及一種數(shù)碼通訊設(shè)備的門限電壓保護 電路。
背景技術(shù)：
如今，手機及數(shù)碼產(chǎn)品被人們廣范應(yīng)用于生活中，給人們帶來極大的便利。隨著技 術(shù)的更新，各種各樣的數(shù)碼設(shè)備對電源管理的要求越來越苛刻，電路的集成度越來越高，同 時對設(shè)備供電要求也越來越高。電壓和電流是一個電路的兩個非常重要的指標，電源的效 率也可以用這兩個指標來衡量，而一個電路的電壓點是一個重要的指標。我國家電使用的 市電是220V，國外很多國家使用的是IlOV ；再如我們平常使用的手機，手機的大部分的IC 要求的供電主干電壓在3V 5V之間，而這部分的供電要求非常苛刻，低于3V，手機容易出 現(xiàn)死機呆屏，無法完全關(guān)斷的現(xiàn)象；高于5V，手機芯片容易被燒壞，從而導(dǎo)致手機報廢。因 此需要對電源進行保護。針對以上問題一種方案是在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置電源控制器，通過將采樣得到的電壓與 預(yù)設(shè)的電源控制器電壓進行比較，若采樣電壓低于電源控制器的關(guān)斷門限電壓，則控制電 源控制器停止工作，切斷電源進行電源保護；若采樣電壓高于電源控制器的啟動門限電壓， 則控制電源控制器正常工作，繼續(xù)為電器供電。所謂“門限”，即設(shè)定一定的上下門檻，使得在某一區(qū)間點才能工作，但不能高于或 低于這個區(qū)間點，否則無法工作。請查閱

圖1，圖1是傳統(tǒng)沒有門限電壓保護的電路原理圖。 以手機充電電源為例，220V交流電通過半波整流后，再通過變壓器降低壓，最后再輸出到手 機，給手機充電。但該電路中存在著較大的風(fēng)險1)變壓后電壓要求很高，因為手機端要求的電源是比較高的。實際使用中，往往變 壓器降壓后輸出的實際電壓在6V (標準要求輸出5V)，對于性能不太好的變壓器，輸出的電 壓有可能更高，這樣對手機內(nèi)部的主芯片來說很危險，容易燒壞主芯片。如果手機在設(shè)計時 增加一套電壓保護電路，無形中手機制作成本也將相應(yīng)增加。2)另外，若變壓后的電壓不足以提供給手機充電，變壓器的次級線圈則變成一個 大功率的耗能器件，即插入充電器不但充不了電，而且很快耗費電池的電量。因此，如果增 加門限電壓電路后，電流只能單向?qū)?，電池的電流不可能反過來流入變壓器的次級線圈?？偵纤?，目前電源電路都存在一定缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種門限電壓保護電路，其克服了背景技術(shù)電源電路安全性不 高、成本支出高的不足，解決為了設(shè)備供電要求的門限電壓供電，滿足設(shè)備供電的苛刻要求本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種門限電壓保護電路，用于當外部輸入電壓過高或過低時對電源進行保護，它 包括[0011]一輸入電源；一門限電路它電接輸入電源并具有限定電壓在指定電壓區(qū)間內(nèi)輸出的保護電 路；一電源輸出電路它電接門限電路，并給外部設(shè)備供電；其特征是該門限電路包括一高門限電路和一低門限電路，該高門限電路包括U3基準電壓 源、三極管QDl和Mos管QD2，三極管QDl控制Mos管QD2開關(guān)，并具有高于指定電壓點斷開 整個電路輸出功能；該低門限電路包括U4基準電壓源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2 控制Mos管QD6開關(guān)，并具有低于指定電壓點斷開整個電路輸出功能；一較佳實施例中，所述的高門限電路還包括一電阻RD22和一電阻RD13，電阻RD22 一端電接電阻RD13，另一端電接Mos管DQ2 ；電阻RD13另一端電接輸入電源；所述的低門限電路還包括一電阻RD23和一電阻RD24，電阻RD23—端電接電阻 RD24，另一端電接1108管006 ；電阻RD24另一端電接輸入電源；一較佳實施例中，所述的高門限電路保護電壓點可根據(jù)電阻RD22、電阻RD13的阻
值進行配置，
；所述的低門限電路保護電壓點可根據(jù)電阻RD23、電
KULl
阻 RD24 的阻值配置 一較佳實施例中，所述的門限電壓保護電路是基于TL431電路實現(xiàn)。本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比由于本實用新型通過門限電路使供電電壓值保證在 指定區(qū)間里工作，電壓區(qū)間外都無法工作，使電源管理達到安全、穩(wěn)定的效果；另外，此保護 電路可以靈活配置門限電壓區(qū)間，使之可以適應(yīng)各類保護電路；因此它克服了背景技術(shù)所 存在的不足，并具有如下優(yōu)點1、實現(xiàn)簡易，成本低廉，工作安全、穩(wěn)定；2、電源效率高，功 耗極低，適應(yīng)強；
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的沒有門限電壓保護的電路原理圖。圖2是本實用新型的一較佳實施例的門限電路結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖3是本實用新型的陰極電壓和陰極電流關(guān)系曲線圖。圖4是本實用新型的一較佳實施例的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型門限電壓保護電路是基于TL431電路實現(xiàn)，TL431是德州儀器公司生 產(chǎn)的一個具有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以 任意地設(shè)置到從Vref (2. 5V)到36V范圍內(nèi)的任何值。TL431主要參數(shù)包括最大輸入電壓 為37V，最大工作電流為150mA，內(nèi)基準電壓為2. 5V，輸出電壓范圍為2. 5V-30V。TL431因其 性能好、價格低，因此廣范應(yīng)用在各種電源電路中。請查閱圖2，一較佳實施例的門限電路結(jié)構(gòu)連接示意圖。[0028]一種門限電壓保護電路，用于當外部輸入電壓過高或過低時對電源進行保護，它 包括一輸入電源；一高門限電路接入電源并具有高于特定電壓點斷開整個電路輸出；一低門限電路接入電源并具有低于特定電壓點斷開整個電路輸出；一電源輸出電路通過Mos管給外部設(shè)備供電；該高門限電路包括U3基準電壓源、三極管QDl和Mos管QD2，三極管QDl控制Mos 管QD2開關(guān)，并具有高于指定電壓點斷開整個電路輸出功能；該低門限電路包括U4基準電 壓源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2控制Mos管QD6開關(guān)，并具有低于指定電壓點斷開 整個電路輸出功能；在實際電路實現(xiàn)中，一般是直接把門限電路集成在供電電源部分，因為此門限電 路實際上非常小，因此實現(xiàn)簡便，占用成本較低。請查閱圖3和圖4，本實用新型的陰極電壓和陰極電流關(guān)系曲線圖和一較佳實施 例的電路原理圖。以門限電壓值為3.6V-8V為例說明。當圖4中的高門限電路U 3的陰極電壓高于 3. 6V的時候，陰極電流變大(即U3的pin3和pinl連通)，三極管QDl (PNP，8550)控制Mos 管QD2開關(guān)關(guān)閉，以此同時第一級電路將整個電路斷開。當圖4中的低門限電路U4低于3. 6V的時候，陰極電流為0，同時NPN管Q2 (9013) 導(dǎo)通，Mos管QD6截止，進而第二級電路將整個電路斷開。以上電路，當IN輸入的電壓介于為3. 6V與8V之間的時候，電路才能正常導(dǎo)通，若 低于3. 6V或者高于8V的時候，電路都將被截止。此外，高門限電路中RD22和RD13的阻值配置變化可以配置不同的電壓點被截止， 例如將圖4中RD22設(shè)為10. 1 Ω，RD13設(shè)為22 Ω，TL431的基準電壓值為2. 5V，則 若RD22及RD13變換不同的阻值，計算出來的Uin就會不一樣，從而能夠滿足實際 設(shè)備需要進行靈活配置。對于低門限的電路原理如上，利用S 2.5F χ ^^^可以配置RD23和
KDId
RD24的阻值。以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的 范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實 用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種門限電壓保護電路，用于當外部輸入電壓過高或過低時對電源進行保護，它包括一輸入電源；一門限電路它電接輸入電源并具有限定電壓在指定電壓區(qū)間內(nèi)輸出的保護電路；一電源輸出電路它電接門限電路，并給外部設(shè)備供電；其特征是該門限電路包括一高門限電路和一低門限電路，該高門限電路包括U3基準電壓源、三極管QD1和Mos管QD2，三極管QD1控制Mos管QD2開關(guān)，并具有高于指定電壓點斷開整個電路輸出功能；該低門限電路包括U4基準電壓源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2控制Mos管QD6開關(guān)，并具有低于指定電壓點斷開整個電路輸出功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種門限電壓保護電路，其特征在于所述的高門限電路還包括一電阻RD22和一電阻RD13，電阻RD22 —端電接電阻RD13， 另一端電接Mos管DQ2 ；電阻RD13另一端電接輸入電源；所述的低門限電路還包括一電阻RD23和一電阻RD24，電阻RD23 —端電接電阻RD24， 另一端電接Mos管DQ6 ；電阻RD24另一端電接輸入電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種門限電壓保護電路，其特征在于所述的高門限電RDOfl -+■ RD] λ路保護電壓點可根據(jù)電阻RD22、電阻RD13的阻值進行配置，^—-^；RL) δ Σ所述的低門限電路保護電壓點可根據(jù)電阻RD23、電阻RD24的阻值配置，ττ — CT, RD23 + RD24Um < 2.5V χ-οmRD23
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種門限電壓保護電路，其特征在于所述的門限電壓保護 電路是基于TL431電路實現(xiàn)。 專利摘要本實用新型公開了一種門限電壓保護電路，用于當外部輸入電壓過高或過低時對電源電壓進行保護，它包括一輸入電源、一高門限電路、一低門限電路和電源輸出電路，該高門限電路接入電源并具有高于電壓區(qū)間斷開整個電路輸出功能；該低門限電路接入電源并具有低于電壓區(qū)間則斷開整個電路輸出；該電源輸出電路電接門限電路并給外部設(shè)備供電；此電路具有如下優(yōu)點1、成本低，易實現(xiàn)且電源工作電路安全性和穩(wěn)定性較高；2、可以靈活配置門限電壓區(qū)間，因此可以適應(yīng)各類電源保護電路。
文檔編號H02H3/26GK201690207SQ20092026575
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月26日
發(fā)明者楊遠山 申請人:廈門敏訊信息技術(shù)股份有限公司