[實用新型]一種可以防止線路異常短路起火的開關電源

有效

• 申請號: 201821933073.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN208939562U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張巍巍;劉寬
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02H7/12;H02H3/08
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本實用新型涉及一種可以防止線路異常短路起火的開關電源，包括差分放大電路、濾波電路、比較電路、延時檢測電路及短路保護端口；差分放大電路的輸入端與采樣電路相連，輸出端與濾波電路相連，濾波電路用于獲得負載電流信號的平均值；比較電路的輸入端分別與差分放大電路及濾波電路相連，比較電路用于比較負載電流信號的瞬態值與平均值；延時檢測電路的輸入端與比較電路的輸出端相連，輸出端與短路保護端口相連，延時檢測電路用于在檢測到高電平信號的持續時間達到預設值后，輸出關閉信號，并輸送給短路保護端口；本實用新型，可以有效監測開關電源的輸出電纜是否發生輕微的短路，并能夠及時切斷開關電源的輸出，預防線路過熱而引起的火災風險。

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術領域，具體涉及一種可以防止線路異常短路起火的開關電源。

背景技術

開關電源是一種可以在戶外使用的開關電源，一般被用來為城市亮化工程、戶外廣告燈箱等供電；這些開關電源的標稱輸出電壓通常為5V或者12V，輸出電流通常都比較大，甚至可以達到33A或80A。

由于開關電源的輸出電流通常較大，如果連接到負載的線路因為老化導致絕緣破損，負載線發生輕微的短路時，在線路中就會形成短路電流；這些短路電流如果沒有超過開關電源的額定輸出電流，則開關電源就不會感知到這種短路異常而繼續正常工作；而發生短路的位置則很可能會因為電流過大而嚴重發熱，進而造成電線絕緣皮起火而引起火災。

實用新型內容

為改善現有技術中的不足，本實用新型提供一種可以防止線路異常短路起火的開關電源，可以通過對比平均負載電流和瞬間負載電流，并根據一定的電路處理來實現輕微短路狀態的檢測，然后輸出控制信號切斷電源的輸出，預防線路過熱而可能引起的火災風險。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種可以防止線路異常短路起火的開關電源，包括采樣電路、差分放大電路、濾波電路、比較電路、延時檢測電路以及短路保護端口；

所述采樣電路用于采集開關電源輸出端的負載電流信號；

所述差分放大電路的輸入端與所述采樣電路相連，輸出端與所述濾波電路的輸入端相連，差分放大電路用于對所述負載電流信號進行放大，濾波電路用于濾波，并獲得負載電流信號的平均值；

所述比較電路的輸入端分別與所述差分放大電路的輸出端及所述濾波電路的輸出端相連，比較電路用于比較負載電流信號的瞬態值與所述平均值，并用于在瞬態值大于平均值時輸出高電平信號；

所述延時檢測電路的輸入端與所述比較電路的輸出端相連，輸出端與所述短路保護端口相連，所述延時檢測電路用于在檢測到所述高電平信號的持續時間達到預設值后，輸出關閉信號，并將所述關閉信號輸送給所述短路保護端口。

一種優選的方案中，所述延時檢測電路包括延時電路、判決電路以及觸發電路，其中，所述延時電路的輸入端與所述比較電路的輸出端相連，輸出端與所述判決電路的輸入端相連，延時電路用于在接收到所述高電平信號時產生遲滯；判決電路的輸出端與所述觸發電路的輸入端相連，判決電路用于在檢測到所述差值的持續時間達到預設值時，向所述觸發電路輸出關閉信號；觸發電路的輸出端與所述短路保護端口相連，觸發電路用于在接收到所述關閉信號后，觸發短路保護端口。

優選的，所述差分放大電路包括第一運算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，其中，所述第一電阻R1的一端與第一運算放大器U1的同相輸入端相連，另一端用于連接所述采樣電路，第二電阻R2的一端與第一運算放大器U1的反相輸入端相連，另一端用于連接采樣電路，第三電阻R3的一端與第一運算放大器U1的反相輸入端相連，另一端與第一運算放大器U1的輸出端相連。

優選的，所述濾波電路包括第一電容C1和第四電阻R4，所述第四電阻R4與所述第一運算放大器U1的輸出端相連，第一電容C1的一端與第四電阻R4相連，另一端接地。