一种具有短路保护装置的控制器的制造方法
【专利摘要】一种具有短路保护装置的控制器，其包括一个电源，以及一个用于关断该电源输出的开关。所述控制器还包括一个用于控制所述开关的使用状态的控制模块，以及一个用于检测所述电源的输出电压的检测模块，所述控制模块根据所述检测模块的输出信号来控制所述开关的使用状态。所述具有短路保护装置的控制器通过所述检测模块检测电源的输出电压的高低，当该电源的输出电压值低于所述检测模块的额定值时，该检测模块即将传递一个输出信号给控制模块，该控制模块根据该输出信号就会关断控制器中的开关，进而达到保护该控制器不受损坏的目的。
【专利说明】—种具有短路保护装置的控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源设备，特别是一种可以在负载短路时提供保护的具有短路保护装置的控制器。
【背景技术】
[0002]短路保护电路对于各种电器来说都是极其重要的，一旦输出电压发生短路，可能会导致电路烧毁，毁坏设备，给用户带来不便和损失。如图1所示，为现有技术中的一种短路保护电路的电路图。该短路保护电路包括一个电源Vcc，一个二极管D2、一个第一电阻Rl，一个第二电阻R2,以及一个光电稱合器UlA0所述光电稱合器UlA包括一个发光二极管D2和一个光敏三极管Tl。在当所述开关Jl断开时，即相当于所述负载电路正常工作，电源Vcc提供一正向偏压给所述光电稱合器UlA,所述发光二极管D2导通发光,所述光敏三极管Tl受光导通，则所述电源Vcc的电压传送至所述负载电路，并为负载电路供电。
[0003]当所述开关Jl闭合时，即相当于所述负载发生短路，所述开关Jl处于瞬间电压降为0，所述电阻R2左端电压也瞬间为0V，则所述电阻Rl上的电压无法使所述发光二极管D2导通，所述发光二极管D2不发光，所述光敏三极管Tl截止，所述电源Vcc的电压无法传送至所述负载电路，从而实现输出电压短路保护的功能。
[0004]该短路保护电路在电路正常工作时，其也是一直处于工作状态，因此会造成对二极管、三极管等元器件的损耗，而且还会增加能源的消耗，另外由于损耗一直存在，还会缩短整个电路的寿命。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，有必要提供一种可以减少各元器件及能源的消耗的具有短路保护装置的控制器，以克服上述不足。
[0006]一种具有短路保护装置的控制器，其包括一个电源，以及一个用于关断该电源输出的开关。所述控制器还包括一个用于控制所述开关的使用状态的控制模块，以及一个用于检测所述电源的输出电压的检测模块，所述控制模块根据所述检测模块的输出信号来控制所述开关的使用状态。
[0007]与现有技术相比，所述具有短路保护装置的控制器通过所述检测模块检测电源的输出电压的高低，当该电源的输出电压值低于所述检测模块的额定值时，该检测模块即将传递一个输出信号给控制模块，该控制模块根据该输出信号就会关断控制器中的开关，进而达到保护该控制器不受损坏的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]以下结合附图描述本发明的实施例，其中:
[0009]图1为现有技术的短路保护电路的电路图。
[0010]图2为本发明提供的一种具有短路保护装置的控制器的电路原理框图。
[0011]图3为图2的具有短路保护装置的控制器的一种电路图。
[0012]图4为图2的具有短路保护装置的控制器的另一种电路图。
【具体实施方式】
[0013]以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本发明的保护范围。
[0014]请参阅图2至图4，其为本发明所提供的一种具有短路保护装置的控制器100的电路原理框图及电路图。所述具有短路保护装置的控制器100包括一个电源10，一个与该电源10电性连接的开关11，一个与该开关11及电源10电性连接的负载12，一个用于控制所述开关11的使用状态的控制模块13，以及一个用于检测所述电源10的输出电压的检测模块14。
[0015]需要进一步说明的是，上述各功能单元或模块中所涉及的电子电路元器件的参数、功能、结构、以及工作原理等皆为本领域技术人员所习知的技术，在此将不再赘述。
[0016]所述负载12可以为LED灯具，或普通灯具如卤素灯等，其根据实际的使用场合而定。随着环保意识的提高与节能的要求，LED灯具成为居家与商照使用的潮流，因此，在本实施例中，所述负载12为LED灯。
[0017]所述电源10可以为市电、发电机组等交流电或直流电等，其根据需要来设定，在本实施例中，由于所述负载12为LED灯，所以所述电源10为24V的直流电源。如图3为一种交流电源的电路图，而图4为一种直流电源的电路图，这两种电路的工作原理基本是一样的。
[0018]所述开关单元11可以为主令开关，接触器，金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxid-Semiconductor,简称MOS管)等。在本实施例中，所述开关12为MOS管Ql。本领域技术人员应该知道的是该MOS管Ql具有栅极、漏极、以及源极。所述MOS管Ql的栅极与控制模块13的输出端连接，源极与电源10连接，漏极与负载12连接。为了对该开关11进行限压保护，该开关11还可以包括一个限流电阻。该限流电阻设置在电源10与MOS管Ql之间。
[0019]所述控制模块13用于根据来自检测模块14的输入信号关断所述开关11，从而达到保护所述控制器100在短路避免烧毁，即当负载12短路时，该控制模块13将根据检测模块14的输出信号关断所述开关11以保护该控制器100。所述控制模块13可以包括定时器，单片机，或其他控制单元，如中央处理单元(CPU)。如图4所示，为所述控制模块13包括一个单片机时的电路图。单片机是一种集成电路芯片，其采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上。因此，可以根据实际情况对该控制模块13进行编程控制，如系统初始化，设定I/O端口，以及I/O端口中断判断等程序，以完成该控制模块13对开关11的控制。该单片机构成的控制模块13将根据来自检测模块14的输入信号，判断是否输出一个关断所述开关12的输出信号。众所周知的是，单片机具有一个用于接收检测模块14的输出信号的I/O端口，当该I/O端口接收到所述检测模块14的输出信号时立刻将开关14即MOS管Ql关断，以防止该MOS管Ql被烧坏。
[0020]所述检测模块14电性连接在所述电源10与控制模块13之间，用于检测电源10的输出电压的高低，并将该信号输入到控制模块13以让该控制模块13控制开关11的关断与闭合。所述检测模块14包括一个稳压管D4，一个二极管D3，以及一个电容Cl。所述稳压管D4、三极管D3、以及电容Cl并联设置在电源10的正负极之间，同时与负载12并联。当所述控制模块13为单片机时，所述检测模块14还包括一个降压模块141，该降压模块141在当所述负载12正常工作时用于为所述该单片机提供合适的电压。所述稳压管D4用于判断电源10的输出电压的高低，其稳压值的选取决定了控制模块13的启动电压。如当电源10的输出电压为24V，该稳压管D4的稳压值为18V，则当负载12短路时，电源10的输出电压只要掉到低于18V时，该稳压管D4就会截止，此时，控制模块13就将启动工作，因此该稳压管D4的稳压值将成为所述检测模块14的额定输入值，即输入值只要小于该额定输入值，该检测模块13就将启动工作。可以想到的是，该稳压管D4的稳压值可以根据实际需要如响应时间来选取。所述稳压管D4的稳压值与电源10的输出电压值越接近，其响应时间也将越短，对开关14如MOS管Ql的损害也将越小。所述二极管D3在稳压管D4截止时将处于导通状态，为了为使所述单片机能正常收到来自该检测模块14信号，所述检测模块14还包括两个电阻R3、R4，该两个电阻R3、R4与所述二极管D3串联以在所述稳压管D4截止时进行分压，从而给单片机输入合适的电压值信号进而启动该单片机工作以关断所述开关11。所述电容Cl用于当稳压管D4截止时为所述单片机供电，以保证所述单片机在负载12短路时仍能工作一段时间。在电容Cl放电使单片机工作的这一段时间里，所述开关11如MOS管将一直处于关断状态，从而使该MOS管尽可能散热。
[0021]所述具有短路保护装置的控制器100还包括一个用于防止所述电源10的正负极反置的输入防反装置15，该输入防反装置15设置在所述电源10与检测模块14之间。所述输入防反装置15可以包括至少一个二极管。在本实施例中，所述输入防反装置15包括两个二极管Dl，D2。该两个二极管Dl、D2分别电性连接在检测模块14的线路中如分别与稳压管D4、二极管D3串联，利用二极管的单向导通特性，达到防止电源10的正负极反接的目的。
[0022]与现有技术相比，所述具有短路保护装置的控制器100通过所述检测模块14检测电源10的输出电压的高低，当该电源10的输出电压值低于所述检测模块14的额定值时，该检测模块14即将传递一个信号给控制模块13，该控制模块就会关断控制器100中的开关11，进而达到保护该控制器100不受损坏的目的。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。
【权利要求】
1.一种具有短路保护装置的控制器，其包括一个电源，以及一个用于关断该电源输出的开关，其特征在于，所述控制器还包括一个用于控制所述开关的使用状态的控制模块，以及一个用于检测所述电源的输出电压的检测模块，所述控制模块根据所述检测模块的输出信号来控制所述开关的使用状态。
2.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述控制器还包括一个用于防止所述电源的正负极反置的输入防反装置，该输入防反装置设置在所述电源与检测模块之间。
3.如权利要求2所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述输入防反装置包括至少一个二极管。
4.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述控制模块为单片机或中央处理器。
5.如权利要求4所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述检测模块还包括一个降压模块，该降压模块用于为所述单片机提供合适的电压。
6.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述控制模块为单片机，所述检测模块包括一个稳压管D4，一个二极管D3，以及一个电容Cl，所述稳压管D4用于判断电源的输出电压的高低，所述二极管D3在稳压管D4截止时处于导通状态，所述电容Cl用于当稳压管D4截止时为所述单片机供电。
7.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述检测模块还包括两个电阻R3、R4，该两个电阻R3、R4与所述二极管D3串联，在所述稳压管D4截止时进行分压，以为所述单片机提供检测到的信号。
8.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述开关为一个金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxid-Semiconductor,简称MOS管)。
9.如权利要求8所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述MOS管的栅极与控制模块的输出端连接，源极与电源负极连接，漏极与所述负载连接。
10.如权利要求1所述的具有短路保护装置的控制器，其特征在于:所述开关为一个主令开关，接触器。
【文档编号】H02H3/08GK104078921SQ201310125315
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】俞剑锋, 林万炯 申请人:林万炯