一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路的制作方法

1.本发明涉及安全保护领域，具体是一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路。


背景技术：

2.开关电源保护是所有电子设备安全运行的基本要求，按开关电源设计技术标准，所应用的电源必须具有过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护。
3.当前一般设计都是将各种保护功能分开设计，这样导致线路繁多且复杂，不利于生产与维护，需要改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，包括：反馈绕组取样模块，用于基于反馈绕组采集输出电压、电流，输出给供电模块、采样模块；主控保护模块，用于通过芯片ncp1207提供过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护；供电模块，用于为芯片ncp1207的6号引脚以及调节模块供电；调节模块，用于接收芯片ncp1207的5号引脚控制，改变输出给主控保护模块的工作电压；采样模块，用于采样输出电压、电流，转化为电压信号输出给芯片ncp1207的1号引脚；供电控制模块，用于判断输出电路是否发生短路或过电流，确定时，控制停止供电模块输出电压；反馈绕组取样模块连接供电模块、采样模块，供电模块连接主控保护模块、调节模块，采样模块连接主控保护模块，主控保护模块连接调节模块，供电控制模块连接供电模块。
6.作为本发明再进一步的方案：主控保护模块包括芯片ncp1207，芯片ncp1207的1号引脚连接采样模块，芯片ncp1207的4号引脚接地，芯片ncp1207的2号引脚连接稳压管vs2的负极，稳压管vs2的正极接地，芯片ncp1207的5号引脚连接调节模块，芯片ncp1207的6号引脚连接供电模块。
7.作为本发明再进一步的方案：供电模块包括电容c8、电阻r20、稳压管vs1、三极管vt2、电容c11、电容c13，电阻r20的一端连接电容c8的一端、三极管vt2的集电极、反馈绕组取样模块，电阻r20的另一端连接稳压管vs1的负极、三极管vt2的基极、供电控制模块，稳压管vs1的正极接地，三极管vt2的发射极连接电容c11的一端、电容c13的一端、芯片ncp1207
的6号引脚、调节模块，电容c11的另一端接地，电容c13的另一端接地。
8.作为本发明再进一步的方案：采样模块包括电阻r11、电阻r17、电容c10，电阻r11的一端连接反馈绕组取样模块，电阻r11的另一端连接电阻r17的一端、电容c10的一端、芯片ncp1207的1号引脚，电阻r17的另一端接地，电容c10的另一端接地。
9.作为本发明再进一步的方案：调节模块包括电阻r14、三极管vt5、三极管vt6、电阻r15、电阻r16，三极管vt5的基极连接电阻r14的一端、三极管vt6的基极，电阻r14的另一端连接芯片ncp1207的5号引脚，三极管vt5的集电极连接供电模块，三极管vt5的发射极连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接电阻r16的一端，电阻r16的另一端连接三极管vt6的发射极，三极管vt6的集电极接地。
10.作为本发明再进一步的方案：供电控制模块包括电阻r19、mos管vt3、电阻r18、光耦ic2、电容c12，电阻r19的一端连接供电模块，电阻r19的另一端连接mos管vt3的d极，mos管vt3的s极接地，mos管vt3的g极连接电阻r18的一端，电阻r18的另一端连接光耦ic2内置三极管的集电极、电容c12的一端、二极管vd4的正极，二极管vd4的负极连接反馈绕组取样模块，光耦ic2内置三极管的发射极接地，电容c12的另一端接地。
11.作为本发明再进一步的方案：光耦ic2的型号为pc817c。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明主要围绕一颗ncp1207展开设计，将过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护集成在一起，体积小、高效、低损耗，适宜推广使用。
附图说明
13.图1为一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路的电路图。
实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1，一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，包括：反馈绕组取样模块，用于基于反馈绕组采集输出电压、电流，输出给供电模块、采样模块；主控保护模块，用于通过芯片ncp1207提供过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护；供电模块，用于为芯片ncp1207的6号引脚以及调节模块供电；调节模块，用于接收芯片ncp1207的5号引脚控制，改变输出给主控保护模块的工作电压；采样模块，用于采样输出电压、电流，转化为电压信号输出给芯片ncp1207的1号引脚；供电控制模块，用于判断输出电路是否发生短路或过电流，确定时，控制停止供电模块输出电压；
反馈绕组取样模块连接供电模块、采样模块，供电模块连接主控保护模块、调节模块，采样模块连接主控保护模块，主控保护模块连接调节模块，供电控制模块连接供电模块。
16.在本实施例中：请参阅图1，主控保护模块包括芯片ncp1207，芯片ncp1207的1号引脚连接采样模块，芯片ncp1207的4号引脚接地，芯片ncp1207的2号引脚连接稳压管vs2的负极，稳压管vs2的正极接地，芯片ncp1207的5号引脚连接调节模块，芯片ncp1207的6号引脚连接供电模块。
17.基于芯片ncp1207，来综合实现保护。
18.在本实施例中：请参阅图1，供电模块包括电容c8、电阻r20、稳压管vs1、三极管vt2、电容c11、电容c13，电阻r20的一端连接电容c8的一端、三极管vt2的集电极、反馈绕组取样模块，电阻r20的另一端连接稳压管vs1的负极、三极管vt2的基极、供电控制模块，稳压管vs1的正极接地，三极管vt2的发射极连接电容c11的一端、电容c13的一端、芯片ncp1207的6号引脚、调节模块，电容c11的另一端接地，电容c13的另一端接地。
19.反馈绕组取样电压vf在本发明中，同样作为供电源，电压输入后，基于稳压管vs1上的电压恒定，使得三极管vt2的集电极电压恒定，发射极输出固定电压，输出给主控保护模块和调节模块。
20.在本实施例中：请参阅图1，采样模块包括电阻r11、电阻r17、电容c10，电阻r11的一端连接反馈绕组取样模块，电阻r11的另一端连接电阻r17的一端、电容c10的一端、芯片ncp1207的1号引脚，电阻r17的另一端接地，电容c10的另一端接地。
21.反馈绕组取样电压vf经电阻r11、r17分压、采样，采样电压输出至芯片ncp1207的1号引脚，迫使芯片ncp1207锁定输出电脉冲，5号引脚停止向开关管（三极管vt5、vt6）输出脉冲，芯片ncp1207的6号引脚处vcc工作电压改变（调节模块停止工作了），芯片ncp1207内的振荡器停止振荡，实施过电压保护，电阻分压比可根据过电压保护电路的工作点设定。当输出电流上升时，电流在电阻r11上产生的压降也上升，当电压达到7.2v时，控制芯片ncp1207内部出现“溢出”，自动分压，消除因过电流而使开关功率管承受的高压应力，保护了开关功率管的安全。
22.在本实施例中：请参阅图1，调节模块包括电阻r14、三极管vt5、三极管vt6、电阻r15、电阻r16，三极管vt5的基极连接电阻r14的一端、三极管vt6的基极，电阻r14的另一端连接芯片ncp1207的5号引脚，三极管vt5的集电极连接供电模块，三极管vt5的发射极连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接电阻r16的一端，电阻r16的另一端连接三极管vt6的发射极，三极管vt6的集电极接地。
23.芯片ncp1207的5号引脚输出电压时，三极管vt5、vt6导通，将芯片ncp1207的6号引脚处电压vcc通过vt5、vt6最终接地；5号引脚停止输出电压时，三极管vt5、vt6截止，电压vcc不再通过三极管vt5、vt6接地，因此，通过控制芯片ncp1207的5号引脚是否输出电压，来调节芯片ncp1207的6号引脚处电压，实现保护。
24.在本实施例中：请参阅图1，供电控制模块包括电阻r19、mos管vt3、电阻r18、光耦ic2、电容c12，电阻r19的一端连接供电模块，电阻r19的另一端连接mos管vt3的d极，mos管vt3的s极接地，mos管vt3的g极连接电阻r18的一端，电阻r18的另一端连接光耦ic2内置三极管的集电极、电容c12的一端、二极管vd4的正极，二极管vd4的负极连接反馈绕组取样模
块，光耦ic2内置三极管的发射极接地，电容c12的另一端接地。
25.当输出电路发生短路或是过电流，输出电压为零时使光耦ic2内置的发光二极管（未画出，发光二极管正接可通过电阻接输出电路，负极接地）的亮度增大，光耦ic2的内置三极管的集电极电流跟随上升，上升电流促使电阻r18的压降上升，mos管vt3导通，使三极管vt2截止，这样芯片ncp1207的6号引脚停止工作，起到短路或过电流的保护。r20、vs1是vt2的偏置元器件，通过vs1稳定地向vt2提供基极偏置电压。
26.在这里选用反馈绕组取样模块作为供电控制模块的供电源，也可采用其他电压作为供电源。
27.在本实施例中：请参阅图1，光耦ic2的型号为pc817c。
28.本发明的工作原理是：反馈绕组取样模块用于基于反馈绕组采集输出电压、电流，输出给供电模块、采样模块；主控保护模块用于通过芯片ncp1207提供过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护；供电模块用于为芯片ncp1207的6号引脚以及调节模块供电；调节模块用于接收芯片ncp1207的5号引脚控制，改变输出给主控保护模块的工作电压；采样模块用于采样输出电压、电流，转化为电压信号输出给芯片ncp1207的1号引脚；供电控制模块用于判断输出电路是否发生短路或过电流，确定时，控制停止供电模块输出电压。
29.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于：该高效、低损耗的过压过流及短路保护电路包括：反馈绕组取样模块，用于基于反馈绕组采集输出电压、电流，输出给供电模块、采样模块；主控保护模块，用于通过芯片ncp1207提供过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护；供电模块，用于为芯片ncp1207的6号引脚以及调节模块供电；调节模块，用于接收芯片ncp1207的5号引脚控制，改变输出给主控保护模块的工作电压；采样模块，用于采样输出电压、电流，转化为电压信号输出给芯片ncp1207的1号引脚；供电控制模块，用于判断输出电路是否发生短路或过电流，确定时，控制停止供电模块输出电压；反馈绕组取样模块连接供电模块、采样模块，供电模块连接主控保护模块、调节模块，采样模块连接主控保护模块，主控保护模块连接调节模块，供电控制模块连接供电模块。2.根据权利要求1所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，主控保护模块包括芯片ncp1207，芯片ncp1207的1号引脚连接采样模块，芯片ncp1207的4号引脚接地，芯片ncp1207的2号引脚连接稳压管vs2的负极，稳压管vs2的正极接地，芯片ncp1207的5号引脚连接调节模块，芯片ncp1207的6号引脚连接供电模块。3.根据权利要求1所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，供电模块包括电容c8、电阻r20、稳压管vs1、三极管vt2、电容c11、电容c13，电阻r20的一端连接电容c8的一端、三极管vt2的集电极、反馈绕组取样模块，电阻r20的另一端连接稳压管vs1的负极、三极管vt2的基极、供电控制模块，稳压管vs1的正极接地，三极管vt2的发射极连接电容c11的一端、电容c13的一端、芯片ncp1207的6号引脚、调节模块，电容c11的另一端接地，电容c13的另一端接地。4.根据权利要求1所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，采样模块包括电阻r11、电阻r17、电容c10，电阻r11的一端连接反馈绕组取样模块，电阻r11的另一端连接电阻r17的一端、电容c10的一端、芯片ncp1207的1号引脚，电阻r17的另一端接地，电容c10的另一端接地。5.根据权利要求1所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，调节模块包括电阻r14、三极管vt5、三极管vt6、电阻r15、电阻r16，三极管vt5的基极连接电阻r14的一端、三极管vt6的基极，电阻r14的另一端连接芯片ncp1207的5号引脚，三极管vt5的集电极连接供电模块，三极管vt5的发射极连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接电阻r16的一端，电阻r16的另一端连接三极管vt6的发射极，三极管vt6的集电极接地。6.根据权利要求1或3所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，供电控制模块包括电阻r19、mos管vt3、电阻r18、光耦ic2、电容c12，电阻r19的一端连接供电模块，电阻r19的另一端连接mos管vt3的d极，mos管vt3的s极接地，mos管vt3的g极连接电阻r18的一端，电阻r18的另一端连接光耦ic2内置三极管的集电极、电容c12的一端、二极管vd4的正极，二极管vd4的负极连接反馈绕组取样模块，光耦ic2内置三极管的发射极接地，电容c12的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，其特征在于，光耦ic2的型号为pc817c。

技术总结
本发明公开了一种高效、低损耗的过压过流及短路保护电路，涉及安全保护领域，该高效、低损耗的过压过流及短路保护电路包括：反馈绕组取样模块，用于基于反馈绕组采集输出电压、电流，输出给供电模块、采样模块；主控保护模块，用于通过芯片NCP1207提供过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护；供电模块，用于为芯片NCP1207的6号引脚以及调节模块供电；调节模块，用于接收芯片NCP1207的5号引脚控制，改变输出给主控保护模块的工作电压；本发明的有益效果是：本发明主要围绕一颗NCP1207展开设计，将过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护集成在一起，体积小、高效、低损耗，适宜推广使用。推广使用。推广使用。


技术研发人员：林正为
受保护的技术使用者：东莞龙升电子有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/10/6