[实用新型]一种故障检测及电源保护电路

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型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；