一种反接过载的保护显示电路及电路板的制作方法

1.本发明涉及直流电源反接过载保护技术领域，尤其涉及一种反接过载的保护显示电路及电路板。
2.

背景技术：

3.在需要直流供电的电器电路中，由于直流电源存在正负极之分，接错正负极，轻则造成电器的损坏，重则造成人员伤亡，因此需要设置防反接保护电路。
4.目前，市面上存在的电源反接保护电路仅限于对反接进行熔断保护。而对于引起熔断保护的原因无法进行有效显示，用户无法判断电路发生熔断到底是因为反接还是因为过载。如果想搞清楚熔断原因，需要耗费一段时间逐一排查才能找到故障所在。这就使得用户无法对电路存在的问题进行准确判断，无法有效指导用户后续对与电路的正确使用和维护。
5.

技术实现要素：

6.有鉴于此，有必要提供一种反接过载的保护显示电路及电路板，用以解决目前的反接保护电路无法对熔断保护的原因进行清楚显示的问题。
7.本发明提供一种反接过载的保护显示电路，包括输入端子p1、输出端子p2、保险丝fu1、钳位二极管d1、发光二极管led1以及发光二极管led2；所述输入端子p1用于与供电电源电连接，所述输出端子p2用于与待供电的电器电连接；所述输入端子p1的第一端通过所述保险丝fu1与所述输出端子p2的第二端电连接，所述输入端子p1的第二端与所述输出端子p2的第一端电连接，并接地；所述输出端子p2的第二端与所述钳位二极管d1的阴极电连接，所述钳位二极管d1的阳极与所述输出端子p2的第一端电连接；所述输入端子p1的第一端与所述发光二极管led2的阴极电连接，所述发光二极管led2的阳极通过限流电阻r2与所述输出端子p2的第二端电连接；所述输入端子p1的第二端通过限流电阻r1与所述发光二极管led1的阳极电连接，所述发光二极管led1的阴极与所述输出端子p2的第二端电连接。
8.进一步的，所述保险丝fu1的熔断电流为所述电器的工作电流的1.2-1.8倍。
9.进一步的，所述保险丝fu1为石英填充的保险丝fu1。
10.进一步的，所述钳位二极管d1的工作电流大于所述保险丝fu1的熔断电流。
11.进一步的，所述钳位二极管d1为肖特基二极管或整流二极管。
12.进一步的，所述发光二极管led1和所述发光二极管led2为不同颜色的发光二极管。
13.进一步的，所述发光二极管led1和所述发光二极管led2的工作电流均小于5ma。
14.进一步的，所述限流电阻r1和所述限流电阻r2的电阻值设置为：
r1=(u-u
led1
) / i
led1 ；r2=(u-u
cb-u led2
) / i
led2 ；其中，是限流电阻r1的阻值，为限流电阻r2的阻值，为输入端子p1的输入电压， 为发光二极管led1的压降，为发光二极管led1的工作电流，为钳位二极管d1两端的电压，为发光二极管led2的压降，为发光二极管led2的工作电流.。
15.本发明还提供一种反接过载的保护显示电路板，包所述反接过载的保护显示电路，还包括外壳；所述反接过载的保护显示电路印制于pcb板上，所述pcb板封装于所述外壳内，所述发光二极管led1、发光二极管led2以及保险丝fu1均通过接插件连接于所述pcb板上，并固定于所述外壳上。
16.进一步的，根据所述输入端子p1的输入电压设置所述外壳的尺寸，所述输入电压的大小与所述外壳的尺寸大小成正比。
17.有益效果：本发明提供的反接过载的保护显示电路中，保险丝fu1用于过载保护，钳位二极管d1和保险丝fu1共同用于反接保护。同时，通过发光二极管led1对过载保护进行显示，通过发光二极管led2对反接保护进行显示。使得用户可以清楚的分辨电路存在的问题，对后续的电路使用和维护进行有效指导。而且本发明的电路结构简单，成本低，便于实现和推广使用。
附图说明
18.图１为本发明提供的反接过载的保护显示电路第一实施例的电路结构图。
具体实施方式
19.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
20.实施例1如图1所示，本发明的实施例1提供了反接过载的保护显示电路，包括输入端子p1、输出端子p2、保险丝fu1、钳位二极管d1、发光二极管led1以及发光二极管led2；所述输入端子p1用于与供电电源电连接，所述输出端子p2用于与待供电的电器电连接；所述输入端子p1的第一端通过所述保险丝fu1与所述输出端子p2的第二端电连接，所述输入端子p1的第二端与所述输出端子p2的第一端电连接，并接地；所述输出端子p2的第二端与所述钳位二极管d1的阴极电连接，所述钳位二极管d1的阳极与所述输出端子p2的第一端电连接；所述输入端子p1的第一端与所述发光二极管led2的阴极电连接，所述发光二极管led2的阳极通过限流电阻r2与所述输出端子p2的第二端电连接；所述输入端子p1的第二端通过限流电阻r1与所述发光二极管led1的阳极电连接，所述发光二极管led1的阴极与所述输出端子p2的第二端电连接。
21.输入端子p1电连接直流供电电源，输出端子p2电连接电器。
22.具体的，如图1所示，输入端子p1包括第一端（引脚1）和第二端（引脚2），输出端子p2包括第一端（引脚1）和第二端（引脚2）。
23.保险丝fu1用于过载保护。输入端子p1正确的接法为1正2负，电流从输入端子p1的
引脚1流出经过保险丝fu1再到输出端子p2，再从输出端子p2的引脚1流出进入输出端子p2的引脚2。如果此时输出端子p2接入的电器出现短路或者过载保险丝fu1下就会熔断，保险丝fu1的及时熔断可以避免电器损坏或者损坏程度扩大。
24.保险丝fu1和钳位二极管d1共同用于反接保护。输入端子p1错误的接法为1负2正（即反接），此时电流从输入端子p1的引脚2流出经过钳位二极管d1，再经过保险丝fu1，回到输入端子p1的引脚1。在钳位二极管d1钳位作用下把bc之间的电压（即钳位二极管d1两端的电压）控制在0.3-0.7v之间，剩余的电压全部加在保险丝fu1上，短时间内保险丝fu1将会在大电流下熔断。这样就可以保护电器在输入端反接电源的情况下也不会损坏。
25.发光二极管led1用于过载显示，输入端子p1正确接通时电流的流动方向为a到b。如果此时电器过载或者短路会造成通过保险丝fu1的电流超过熔断电流，保险丝fu1就会熔断，此时毫安级别的电流经过限流电阻r1再到发光二极管led1最后到电器，从而导致发光二极管led1点亮。可以根据发光二极管led1是否点亮来判断电器是否过载或者短路。
26.发光二极管led2用于反接显示，输入端子p1错误接通时电流的流动方向为b到a，经过保险丝fu1。如果此时反接电流超过保险丝fu1熔断电流，保险丝fu1就会熔断。此时毫安级别的电流经过限流电阻r2再到发光二极管led2最后回到输入端电源，从而导致发光二极管led2点亮，可以根据发光二极管led2是否点亮来判断电源是否反接。
27.本发明在进行过载短路保护以及反接保护的同时，可以对反接故障和过载故障进行清楚快速的显示，同时也能更好的保护电器不会因为反接电源造成损害。而且电路所需要的电路元器件数量比较少，方便维修与生产。
28.优选的，所述保险丝fu1的熔断电流为所述电器的工作电流的1.2-1.8倍。
29.电器的工作电流决定了保险丝fu1的熔断电流和钳位二极管d1的工作电流。保险丝fu1的熔断电流优选为电器正常工作电流的1.5倍左右。
30.优选的，所述保险丝fu1为石英填充的保险丝fu1。
31.保险丝fu1的选型，保险丝fu1使用在高压直流的情况下最好选择内部为石英填充的保险丝，这种保险丝可以快速灭弧，从而达到快速切断故障电流的效果。
32.优选的，所述钳位二极管d1的工作电流大于所述保险丝fu1的熔断电流。
33.钳位二极管d1的选型，为了保证钳位二极管d1反向击穿电压不能小于输入端子p1正确接入时的输入电压，钳位二极管d1的工作电流要比保险丝fu1的熔断电流要大一些。
34.优选的，所述钳位二极管d1为肖特基二极管或整流二极管。
35.如果输入端子p1正确接入的时候输入电压比0.7v还要低，可以选择肖特基类型的二极管作为钳位二极管d1，没有特殊要求下我们可以选择普通的整流二极管作为钳位二极管d1。
36.优选的，所述发光二极管led1和所述发光二极管led2为不同颜色的发光二极管。
37.优选的，所述发光二极管led1和所述发光二极管led2的工作电流均小于5ma。
38.发光二极管led1和led2的选型，发光二极管led1和led2的工作电流不要超过5 ma以上，避免反接或者故障时因发光二极管led1和led2的工作电流对电器或者电源造成损害。
39.优选的，所述限流电阻r1和所述限流电阻r2的电阻值设置为：r1=(u-u
led1
) / i
led1 ；
r2=(u-u
cb-u led2
) / i
led2 ；其中，是限流电阻r1的阻值，为限流电阻r2的阻值，为输入端子p1的输入电压， 为发光二极管led1的压降，为发光二极管led1的工作电流，为钳位二极管d1两端的电压，为发光二极管led2的压降，为发光二极管led2的工作电流。
40.发光二极管led1和led2串联的限流电阻的选型。根据输入端子p1的输入电压、发光二极管led1的压降、发光二极管led1的工作电流、钳位二极管d1两端的电压、发光二极管led2的压降、发光二极管led2的工作电流进行计算并选型。另外，输入电压还决定各元器件封装规格实施例2本发明的实施例2提供了一种反接过载的保护显示电路板，包括实施例1提供的反接过载的保护显示电路，还包括外壳；所述反接过载的保护显示电路印制于pcb板上，所述pcb板封装于所述外壳内，所述发光二极管led1、发光二极管led2以及保险丝fu1均通过接插件连接于所述pcb板上，并固定于所述外壳上。
41.本实施例中电路的元器件的数量比较少，布局较为简单。发光二极管led1、发光二极管led2以及保险丝fu1最好选择接插件封装固定设备外壳上面，来更好的观察发光二极管led1、发光二极管led2的发光情况，从而推断出故障现象，也能更方便快捷的更换已熔断的保险丝fu1。
42.本发明实施例提供的反接过载的保护显示电路板，包括反接过载的保护显示电路，因此，反接过载的保护显示电路所具备的技术效果，反接过载的保护显示电路板同样具备，在此不再赘述。
43.优选的，根据所述输入端子p1的输入电压设置所述外壳的尺寸，所述输入电压的大小与所述外壳的尺寸大小成正比。
44.输入电压比较高的时候相应的器件封装尺寸就需要大一些，避免电击穿或者爬电。同时，故障电流过大，故障电流所经过的导线就要粗一些，避免故障电流把导线烧断。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。