专利名称：一种门限电压保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源保护电路，特别涉及一种数码通讯设备的门限电压保护 电路。
背景技术：
如今，手机及数码产品被人们广范应用于生活中，给人们带来极大的便利。随着技 术的更新，各种各样的数码设备对电源管理的要求越来越苛刻，电路的集成度越来越高，同 时对设备供电要求也越来越高。电压和电流是一个电路的两个非常重要的指标，电源的效 率也可以用这两个指标来衡量，而一个电路的电压点是一个重要的指标。我国家电使用的 市电是220V，国外很多国家使用的是IlOV ；再如我们平常使用的手机，手机的大部分的IC 要求的供电主干电压在3V 5V之间，而这部分的供电要求非常苛刻，低于3V，手机容易出 现死机呆屏，无法完全关断的现象；高于5V，手机芯片容易被烧坏，从而导致手机报废。因 此需要对电源进行保护。针对以上问题一种方案是在设备内部设置电源控制器，通过将采样得到的电压与 预设的电源控制器电压进行比较，若采样电压低于电源控制器的关断门限电压，则控制电 源控制器停止工作，切断电源进行电源保护；若采样电压高于电源控制器的启动门限电压， 则控制电源控制器正常工作，继续为电器供电。所谓“门限”，即设定一定的上下门槛，使得在某一区间点才能工作，但不能高于或 低于这个区间点，否则无法工作。请查阅
图1，图1是传统没有门限电压保护的电路原理图。 以手机充电电源为例，220V交流电通过半波整流后，再通过变压器降低压，最后再输出到手 机，给手机充电。但该电路中存在着较大的风险1)变压后电压要求很高，因为手机端要求的电源是比较高的。实际使用中，往往变 压器降压后输出的实际电压在6V (标准要求输出5V)，对于性能不太好的变压器，输出的电 压有可能更高，这样对手机内部的主芯片来说很危险，容易烧坏主芯片。如果手机在设计时 增加一套电压保护电路，无形中手机制作成本也将相应增加。2)另外，若变压后的电压不足以提供给手机充电，变压器的次级线圈则变成一个 大功率的耗能器件，即插入充电器不但充不了电，而且很快耗费电池的电量。因此，如果增 加门限电压电路后，电流只能单向导向，电池的电流不可能反过来流入变压器的次级线圈。总上所述，目前电源电路都存在一定缺陷。
实用新型内容本实用新型提供一种门限电压保护电路，其克服了背景技术电源电路安全性不 高、成本支出高的不足，解决为了设备供电要求的门限电压供电，满足设备供电的苛刻要求本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种门限电压保护电路，用于当外部输入电压过高或过低时对电源进行保护，它 包括[0011]一输入电源；一门限电路它电接输入电源并具有限定电压在指定电压区间内输出的保护电 路；一电源输出电路它电接门限电路，并给外部设备供电；其特征是该门限电路包括一高门限电路和一低门限电路，该高门限电路包括U3基准电压 源、三极管QDl和Mos管QD2，三极管QDl控制Mos管QD2开关，并具有高于指定电压点断开 整个电路输出功能；该低门限电路包括U4基准电压源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2 控制Mos管QD6开关，并具有低于指定电压点断开整个电路输出功能；一较佳实施例中，所述的高门限电路还包括一电阻RD22和一电阻RD13，电阻RD22 一端电接电阻RD13，另一端电接Mos管DQ2 ；电阻RD13另一端电接输入电源；所述的低门限电路还包括一电阻RD23和一电阻RD24，电阻RD23—端电接电阻 RD24，另一端电接1108管006 ；电阻RD24另一端电接输入电源；一较佳实施例中，所述的高门限电路保护电压点可根据电阻RD22、电阻RD13的阻
值进行配置，
；所述的低门限电路保护电压点可根据电阻RD23、电
KULl
阻 RD24 的阻值配置 一较佳实施例中，所述的门限电压保护电路是基于TL431电路实现。本技术方案与背景技术相比由于本实用新型通过门限电路使供电电压值保证在 指定区间里工作，电压区间外都无法工作，使电源管理达到安全、稳定的效果；另外，此保护 电路可以灵活配置门限电压区间，使之可以适应各类保护电路；因此它克服了背景技术所 存在的不足，并具有如下优点1、实现简易，成本低廉，工作安全、稳定；2、电源效率高，功 耗极低，适应强；
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1是现有技术的没有门限电压保护的电路原理图。图2是本实用新型的一较佳实施例的门限电路结构连接示意图。图3是本实用新型的阴极电压和阴极电流关系曲线图。图4是本实用新型的一较佳实施例的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型门限电压保护电路是基于TL431电路实现，TL431是德州仪器公司生 产的一个具有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以 任意地设置到从Vref (2. 5V)到36V范围内的任何值。TL431主要参数包括最大输入电压 为37V，最大工作电流为150mA，内基准电压为2. 5V，输出电压范围为2. 5V-30V。TL431因其 性能好、价格低，因此广范应用在各种电源电路中。请查阅图2，一较佳实施例的门限电路结构连接示意图。[0028]一种门限电压保护电路，用于当外部输入电压过高或过低时对电源进行保护，它 包括一输入电源；一高门限电路接入电源并具有高于特定电压点断开整个电路输出；一低门限电路接入电源并具有低于特定电压点断开整个电路输出；一电源输出电路通过Mos管给外部设备供电；该高门限电路包括U3基准电压源、三极管QDl和Mos管QD2，三极管QDl控制Mos 管QD2开关，并具有高于指定电压点断开整个电路输出功能；该低门限电路包括U4基准电 压源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2控制Mos管QD6开关，并具有低于指定电压点断开 整个电路输出功能；在实际电路实现中，一般是直接把门限电路集成在供电电源部分，因为此门限电 路实际上非常小，因此实现简便，占用成本较低。请查阅图3和图4，本实用新型的阴极电压和阴极电流关系曲线图和一较佳实施 例的电路原理图。以门限电压值为3.6V-8V为例说明。当图4中的高门限电路U 3的阴极电压高于 3. 6V的时候，阴极电流变大(即U3的pin3和pinl连通)，三极管QDl (PNP，8550)控制Mos 管QD2开关关闭，以此同时第一级电路将整个电路断开。当图4中的低门限电路U4低于3. 6V的时候，阴极电流为0，同时NPN管Q2 (9013) 导通，Mos管QD6截止，进而第二级电路将整个电路断开。以上电路，当IN输入的电压介于为3. 6V与8V之间的时候，电路才能正常导通，若 低于3. 6V或者高于8V的时候，电路都将被截止。此外，高门限电路中RD22和RD13的阻值配置变化可以配置不同的电压点被截止， 例如将图4中RD22设为10. 1 Ω，RD13设为22 Ω，TL431的基准电压值为2. 5V，则 若RD22及RD13变换不同的阻值，计算出来的Uin就会不一样，从而能够满足实际 设备需要进行灵活配置。对于低门限的电路原理如上，利用S 2.5F χ ^^^可以配置RD23和
KDId
RD24的阻值。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的 范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实 用新型专利涵盖的范围内。
权利要求一种门限电压保护电路，用于当外部输入电压过高或过低时对电源进行保护，它包括一输入电源；一门限电路它电接输入电源并具有限定电压在指定电压区间内输出的保护电路；一电源输出电路它电接门限电路，并给外部设备供电；其特征是该门限电路包括一高门限电路和一低门限电路，该高门限电路包括U3基准电压源、三极管QD1和Mos管QD2，三极管QD1控制Mos管QD2开关，并具有高于指定电压点断开整个电路输出功能；该低门限电路包括U4基准电压源、NPN管Q2和Mos管QD6，NPN管Q2控制Mos管QD6开关，并具有低于指定电压点断开整个电路输出功能。
2.根据权利要求1所述的一种门限电压保护电路，其特征在于所述的高门限电路还包括一电阻RD22和一电阻RD13，电阻RD22 —端电接电阻RD13， 另一端电接Mos管DQ2 ；电阻RD13另一端电接输入电源；所述的低门限电路还包括一电阻RD23和一电阻RD24，电阻RD23 —端电接电阻RD24， 另一端电接Mos管DQ6 ；电阻RD24另一端电接输入电源。
3.根据权利要求1或2所述的一种门限电压保护电路，其特征在于所述的高门限电RDOfl -+■ RD] λ路保护电压点可根据电阻RD22、电阻RD13的阻值进行配置，^—-^；RL) δ Σ所述的低门限电路保护电压点可根据电阻RD23、电阻RD24的阻值配置，ττ — CT, RD23 + RD24Um < 2.5V χ-οmRD23
4.根据权利要求3所述的一种门限电压保护电路，其特征在于所述的门限电压保护 电路是基于TL431电路实现。 专利摘要本实用新型公开了一种门限电压保护电路，用于当外部输入电压过高或过低时对电源电压进行保护，它包括一输入电源、一高门限电路、一低门限电路和电源输出电路，该高门限电路接入电源并具有高于电压区间断开整个电路输出功能；该低门限电路接入电源并具有低于电压区间则断开整个电路输出；该电源输出电路电接门限电路并给外部设备供电；此电路具有如下优点1、成本低，易实现且电源工作电路安全性和稳定性较高；2、可以灵活配置门限电压区间，因此可以适应各类电源保护电路。
文档编号H02H3/26GK201690207SQ20092026575
公开日2010年12月29日 申请日期2009年12月26日 优先权日2009年12月26日
发明者杨远山 申请人:厦门敏讯信息技术股份有限公司