用电保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及电源应用技术领域，特别是涉及一种用电保护装置。


背景技术：

2.用电设备在工作时，由电源电路对它进行供电控制。电源在供电过程中，时常会出现一些异常状况，从而影响用电设备的工作状态，甚至导致其损坏。因此，通常会在用电设备的电源输入端处加入用电保护装置。
3.发明人在实施过程中发现，目前的用电保护装置可靠性低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种高可靠性的用电保护装置。
5.本技术实施例提供了一种用电保护装置，包括：
6.过压过流保护电路，输入端用于连接外部电源，第一输出端用于连接用电设备，过压过流保护电路用于在过压过流保护电路的输入电压高于设定的过压阈值和/或过压过流保护电路的输入电流高于设定的过流阈值时，进入过压过流保护状态，以断开外部电源与用电设备之间的连接；
7.锁止保护电路，输入端连接过压过流保护电路的第二输出端，输出端连接过压过流保护电路的控制端，锁止保护电路用于在过压过流保护电路的输入电压高于过压阈值和/或过压过流保护电路的输入电流高于过流阈值时，锁定过压过流保护电路在过压过流保护状态。
8.在其中一个实施例中，用电保护装置还包括：
9.缓启动电路，串接在过压过流保护电路的第一输出端和用电设备之间。
10.在其中一个实施例中，过压过流保护电路包括：
11.第一开关管，第一极用于连接外部电源；
12.第一稳压二极管，并接在第一开关管的第二极和地之间；
13.二极管，阳极连接第一开关管的第三极；
14.限流电阻，一端用于连接外部电源；
15.采样电阻，并接在限流电阻的另一端和第一开关管的第二极之间；
16.第一分压模块，串接在限流电阻的另一端和地之间，且第一分压模块的输入输出端连接二极管的阴极；
17.第二开关管，第一极连接第一分压模块的输入输出端，第二极连接限流电阻的另一端，第三极用于连接用电设备。
18.在其中一个实施例中，锁止保护电路包括：
19.分压电阻，一端连接第一开关管的第二极；
20.第三开关管，第一极连接分压电阻的另一端，第二极接地；
21.第二分压模块，串接在二极管的阳极和地之间，且第二分压模块的输出端连接第
三开关管的第三极。
22.在其中一个实施例中，缓启动电路包括：第二稳压二极管和充电模块；
23.第二稳压二极管和充电模块并联后，串接在过压过流保护电路的第一输出端和用电设备之间。
24.在其中一个实施例中，用电保护装置还包括：
25.反接保护电路，串接在外部电源和过压过流保护电路的输入端之间，反接保护电路用于在外部电源的正负极反接时处于断开状态。
26.在其中一个实施例中，反接保护电路包括：
27.第四开关管，第一极用于连接外部电源，第二极连接过压过流保护电路的输入端；
28.第三稳压二极管，并接在第四开关管的第二极和第四开关管的第三极之间；
29.第三分压模块，并接在第四开关管的第二极和地之间，且第三分压模块的输出端连接第四开关管的第三极。
30.在其中一个实施例中，用电保护装置还包括：
31.浪涌保护电路和/或尖峰电压吸收电路；
32.浪涌保护电路串接在外部电源和过压过流保护电路的输入端之间；
33.尖峰电压吸收电路并接在过压过流保护电路的第一输出端和用电设备之间，尖峰电压吸收电路用于吸收外部电源与用电设备之间的连接断开时用电设备产生的尖峰电压。
34.在其中一个实施例中，浪涌保护电路包括：
35.双向瞬态抑制二极管，一端用于连接外部电源的正极，另一端用于连接外部电源的负极和/或地。
36.在其中一个实施例中，尖峰电压吸收电路包括：
37.电压吸收模块，串接于过压过流保护电路的第一输出端和用电设备之间。
38.本技术的用电保护装置至少具有以下有益效果：
39.用电保护装置主要包括过压过流保护电路和锁止保护电路，二者结合能够对用电设备进行过压过流保护，并在触发过压保护和/或过流保护时保持外部电源与用电设备之间的断开，防止用电设备反复启动造成的损坏，高可靠性地实现了对用电设备的保护。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为一实施例的用电保护装置的结构示意图；
42.图2为一实施例的用电保护装置的电路结构示意图。
具体实施方式
43.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
45.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一端称为第二端，且类似地，可将第二端称为第一端。第一端和第二端两者都是端口，但其不是同一端。
46.可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
47.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
48.本实施例中的，用电保护装置的结构示意图如图1所示。用电保护装置包括过压过流保护电路40和锁止保护电路60。
49.其中，过压过流保护电路40的输入端用于连接外部电源10，第一输出端用于连接用电设备90，用于在过压过流保护电路40的输入电压高于设定的过压阈值或过压过流保护电路40的输入电流高于设定的过流阈值时，进入过压过流保护状态，以断开外部电源10与用电设备90之间的连接。过压阈值的设置，可基于用电设备90输入端所允许接入的最高电压而定，可确定一大于或等于该最高电压的电压值作为该过压阈值。例如，用电设备90允许接入的最高电压为24v，则可设置该过压阈值为24v，当然，为提高安全可靠性，也可以设置过压阈值为24.0 5％以内的电压值，例如24.5v，而过压阈值与最高电压的差值也不能过于接近，差值越小，用电设备90在其正常工作下的断电频次越高，不利于提高用电设备90利用率，所以，可以基于用电设备90的最低利用率确定一个过压阈值的下限值，然后将最高电压作为过压阈值的上限值，在该上限值和下限值确定的区间范围内选定任意值作为过压阈值。基于该条件下选定的过压阈值，既能保证过压保护的可靠性，也能保证用电设备90的利用率。
50.类似的，过流阈值的设置，也可以基于用电设备90的输入端所允许接入的最大电流而定，可确定一大于或等于该最大电流的电流值作为过流阈值。例如，用电设备90允许接入的最大电流为4.0a，则可以设置过流阈值为4.0a，当然，也可以配置过流阈值为4.0 10％以内的电流值，比如4.1a，以提高安全可靠性。类似于过压阈值的选定，也可以基于用电设备90的最低利用率确定一个过流阈值的下限值，然后将最大电流作为过流阈值的上限值，在该上限值和下限值确定的区间范围内选定任意值作为过流阈值。基于该条件下选定的过流阈值，既能保证过流保护的可靠性，也能保证用电设备90的利用率。
51.锁止保护电路60的输入端连接过压过流保护电路40的第二输出端，输出端连接过压过流保护电路40的控制端，用于在过压过流保护电路40的输入电压高于过压阈值或过压过流保护电路40的输入电流高于过流阈值时，锁定过压过流保护电路40在过压过流保护状态。
52.具体的，本技术实施例提供的用电保护装置，基于上述的电路结构，过压过流保护电路40在其输入电压高于设定的过压阈值或输入电流高于设定的过流阈值时，进入过压过流保护状态，并通过控制外部电源10与用电设备90之间的开关管的关断等方式，断开外部电源10与用电设备90之间的连接。在过压过流保护电路40进入过压过流保护状态后，锁止保护电路60通过保持外部电源10与用电设备90之间连接的开关管关断等方式，锁定过压过流保护电路40 在过压过流保护状态，防止在触发了过压保护或者过流保护时，电路循环反复触发开关管的开启与关断，致使用电设备90受到电压、电流的反复冲击。借助过压过流保护电路40和锁止保护电路60之间的协同工作，高可靠性地实现了对用电设备90的保护。
53.在其中一个实施例中，如图1所示，用电保护装置还包括缓启动电路70。
54.其中，缓启动电路70串接在过压过流保护电路40的第一输出端和用电设备90之间。
55.具体而言，外部电源10输入至过压过流保护电路40的电压和电流均未达到过压阈值和过流阈值时，过压过流保护电路40处于休止状态，外部电源10 的输入电压正常通过该过压过流保护电路40，并传输至缓启动电路70，经过缓启动电路70时，缓启动电路70缓慢升高其输出至用电设备90的电压，避免输入至用电设备90的电压过快增长导致的设备损坏问题，从而进一步提高用电保护可靠性。例如，缓启动电路70可以通过其内部的充电模块等手段，减缓用电设备90输入电压的上升速度，以实现对电路的缓启动。
56.在其中一个实施例中，如图2所示，过压过流保护电路40包括第一开关管、第一稳压二极管、二极管、限流电阻、采样电阻、第一分压模块和第二开关管。
57.其中，第一开关管的第一极用于连接外部电源10；第一稳压二极管并接在第一开关管的第二极和地之间；二极管的阳极连接第一开关管的第三极；限流电阻的一端用于连接外部电源10；采样电阻并接在限流电阻的另一端和第一开关管的第二极之间；第一分压模块串接在限流电阻的另一端和地之间，且第一分压模块的输入输出端连接二极管的阴极；第二开关管的第一极连接第一分压模块的输入输出端，第二极连接限流电阻的另一端，第三极用于连接用电设备 90。
58.具体而言，第一开关管的第一极用于接入来自外部电源10的输入电压，第一稳压二极管用于在过压时将第一开关管的第二极的电压保持在额定阈值内，采样电阻用于将限流电阻一端的电压采样并传输到第一开关管的第二极。
59.在输入电压大于过压阈值时，第一稳压二极管反向击穿，并将第一开关管的第二极的电压保持在额定阈值处，使第一开关管的第一极和第二极之间的电压差满足第一开关管导通条件，第一开关管饱和导通，外部电源10的输入电压流经第一开关管作用于二极管的阳极，基于二极管的单向导通特性，改变与二极管阴极连接的第一分压模块的分压大小，从而使第二开关管截止，断开向用电设备90供电的通路，实现过压保护。
60.在输入电流大于过流阈值时，限流电阻会产生一定的压降，经过采样电阻，第一开关管的第二极的电压也相应下降。当其下降至一定程度，第一开关管的第一极和第二极之间的电压差满足第一开关管导通条件，第一开关管进入饱和导通状态，外部电源10的输入电压流经第一开关管作用于二极管的阳极，基于二极管的单向导通特性，改变与二极管阴极连接的第一分压模块的分压大小，从而使第二开关管截止，断开向用电设备90供电的通路，实现过流保护。
61.本领域技术人员应当了解，过压阈值和过流阈值与用电设备90的用电保护需求相匹配，对于不同的用电设备90，其过压阈值和过流阈值可能不同。此时，实现过压过流保护的具体电路结构也适应性变化，同时，实现过压保护、过流保护的信号传输和器件控制过程也将适应性发生变化。例如，根据确定的过压阈值，可选择稳压值与其匹配的第一稳压二极管。根据确定的过流阈值，可选择阻值与该过流阈值匹配的限流电阻以及导通压差与该限流电阻的压降变化情况相匹配的第一开关管。
62.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的用电保护装置中过压过流保护电路40的实现，在此，以附图2所示的过压过流保护电路40为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。其中，第一开关管可选用如图2所示的三极管q2，第一稳压二极管可选用如图2所示的稳压二极管z3，二极管可选用如图2所示的d2，限流电阻选用电阻r2实现，采样电阻选用电阻r4实现，第一分压模块可采用如图2所示的电阻r5和r6实现，第二开关管可采用pmos 管q3实现。具体工作过程如下：
63.过压过流保护电路40接收来自外部电源10的输入电压vcc，输入电压vcc 的范围为9～24v。稳压二极管z3的反向击穿电压为24v，由于其反向雪崩击穿特性，在击穿后仍能保持vq2b点的电压稳定在24v。电阻r4用于将电阻r2 一端的电压传递到三极管q2的基极。
64.当输入电压vcc大于24v(过压阈值)时，即过压时，稳压二极管z3反向击穿，将三极管q2基极vq2b点的电位保持在24v，使三极管q2的发射极和基极之间的电压差满足三极管q2的导通条件，三极管q2将饱和导通，三极管q2的集电极电压约等于发射极电压vcc。此时二极管d2的阳极电压，即 vq2c点的电压，约等于输入电压vcc；而二极管d2的阴极电压，即vq3g 点的电压，由于电阻r5和r6的分压作用，此时仅为vcc的1/2，二极管d2 单向导通。假设二极管d2的管压降为0.3v，二极管d2单向导通后，电阻r5 和r6上的分压会提高到(vcc-0.3)v，pmos管的栅极电压即为(vcc-0.3) v，而此时pmos管的源极电压约为vcc，则pmos管q3的栅源极电压差v
gs
为0.3v，不满足pmos管q3的导通条件，从而使pmos管q3截止，电路断开外部电源10与用电设备90之间的连接，实现过压保护。
65.输入电流的过流阈值则主要通过电阻r2的阻值以及三极管q2的be极压降进行设定。假设电阻r2＝100mω，三极管q2采用锗管，当be极压降v
q2be (vcc-vq2b)大于或等于0.4v时，三极管q2饱和导通。由图2的电路可知，电路在正常工作状态时，由于三极管q2、q4并未满足导通条件，电阻r4将电阻r2一端的电压传递到三极管q2的基极，三极管q2的be极压降约为电阻 r2上产生的压降。由欧姆定律计算公式可得，流经电阻r2的电流大于4.0a(过流阈值)时，在电阻r2上产生的压降会大于0.4v，导致三极管q2的发射极和基极之间的电压差大于0.4v，三极管q2饱和导通，三极管q2的集电极电压约等于发射极电压vcc，二极管d2阳极电压约等于vcc，从而使二极管d2单向导通。假设二极管d2的管压降为0.3v，二极管d2单向导通后，电阻r5和 r6上的分压会提高到(vcc-0.3)v，pmos管的栅极电压即为(vcc-0.3)v，而此时pmos管的源极电压为(vcc-0.4)v，则pmos管q3的栅源电压差 v
gs
为0.1v，不满足pmos管q3的导通条件，从而使pmos管q3截止，电路断开外部电源10与用电设备90之间的连接，实现过流保护。
66.其中，三极管q2选用锗管实现时，可以降低限流电阻r2的发热损耗，并提高过压过流保护时电路的灵敏度。
67.此处举例不对输入电压或输入电流的大小、第一开关管和第二开关管、以及第一
稳压二极管等元器件的选型造成限制。例如，第二开关管除了可以采用 pmos管之外，还可以采用nmos管等可接收开关电压控制以改变其导通状态的元器件。实现开关电压控制的具体电路在此也不做限制。
68.在其中一个实施例中，如图2所示，锁止保护电路60包括分压电阻、第三开关管和第二分压模块。
69.其中，分压电阻的一端连接第一开关管的第二极；第三开关管的第一极连接分压电阻的另一端，第二极接地；第二分压模块串接在二极管的阳极和地之间，且第二分压模块的输出端连接第三开关管的第三极。
70.具体而言，当过压过流保护电路40在工作时，第二分压模块的串接在二极管的阳极一端接收到电压，并使第三开关管的第二极与第三极之间的电压差满足第三开关管的导通条件，第三开关管饱和导通，从而使分压电阻开始分压，产生一定的压降。分压电阻通过控制第一开关管的两极之间的电压差始终满足第一开关管的导通条件，使第一开关管保持在导通状态，从而锁定过压过流保护电路40在过压过流保护状态。
71.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的用电保护装置中锁止保护电路60的实现，在此，以附图2所示的电路为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。其中，分压电阻可选用如图2所示的电阻r5，第三开关管可选用如图2所示的三极管q4，第二分压模块可采用如图2所示的电阻r8和r9 实现。在工作时，也借助于过压过流保护电路40中的二极管d2、电阻r2和电阻r4协同工作。具体工作过程如下：
72.当如图2所示的过压过流保护电路40进入过压过流保护状态后，三极管 q2饱和导通，三极管q2的集电极电压约等于发射极电压vcc，即二极管的阳极(vq2c点)的电压约等于vcc。该电压作用于锁止保护电路60与其串接的第二分压模块，第二分压模块中的电阻r8和r9进行分压后，从两个电阻的连接点vq4b引出电阻r9两端的分压值至三极管q4的基极，此时，基极电位大于0.7v，由于三极管q4为硅管，基极电位满足三极管q4的导通条件，三极管 q4将饱和导通。
73.此时，电阻r2、r4和r5与三极管q4形成通路，使三极管q4的基极(vq2b 点)电压下降。在发生过压保护或过流保护时，电阻r2上几乎不产生压降，即电阻r2两端电压约为vcc。而电阻r4和r5上会产生一定的压降，由于电阻 r4和r5的阻值不变，三极管q2基极(vq2b点)电压与vcc呈正相关关系。根据电阻r4和r5的分压作用，当三极管q2的基极(vq2b点)电压下降到一定数值时，会使三极管q2的发射极和基极之间的电压差满足三极管q2的导通条件，从而使三极管q2保持在饱和导通状态。
74.在此，以附图2所示的锁止保护电路为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。当锁止保护电路接收的输入电压vcc为9v时，基于电阻r2、r4和r5的分压，根据电阻r4＝500ω，r5＝5000ω对电路进行分析可得，三极管的基极(vq2b点)电压为8.2v，则三极管q2的be极电压差v
q2be
为0.8v，大于锗管的导通电压0.4v，即满足三极管q2的导通条件，三极管q2保持在饱和导通状态。
75.此时，由上述过压过流保护电路40的工作过程可知，二极管d2也会维持单向导通状态，pmos管q3也将保持截止状态，维持外部电源10与用电设备 90之间的开关管关断，实现过压过流保护状态的锁止，防止用电保护装置中的开关器件循环反复通断，避免了用电设备90受到电压、电流的反复冲击，从而提高用电保护的可靠性。
76.此处举例不对三极管q4的选型、电阻r8和r9的阻值、以及电阻r4和 r5的阻值等具体电路设计造成限制。
77.在一个实施例中，在车载用电设备90的应用场景下，r5可选用阻值在 2k-10k范围内的电阻，经过测试，在该阻值选型下，车载用电设备90的保护可靠性高。
78.在其中一个实施例中，如图2所示，缓启动电路70包括第二稳压二极管和充电模块。
79.其中，第二稳压二极管和充电模块并联后，串接在过压过流保护电路40的第一输出端和用电设备90之间。
80.具体而言，第二稳压二极管用于将第二开关管的电压钳制在安全范围内；充电模块的两端分别连接第二开关管的两极，其接收来自过压过流保护电路40 的输入电压，通过其内部的电容等方式控制其两端的电压缓慢上升，从而控制第二开关管的两极电压缓慢上升到开关电压，使开关管缓慢导通，实现对电路的缓启动。
81.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的用电保护装置中缓启动电路 70的工作实现，在此，以附图2所示的缓启动电路70为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。其中，第二稳压二极管可选用如图2所示的稳压二极管z2，充电模块可选用如图2所示电阻r7和电容c3实现。具体工作过程如下：
82.稳压二极管z2用于保护pmos管q3的栅源极电压不超过其门限电压
±ꢀ
20v(应当理解为大于或等于-20v，且小于或等于 20v，其余实施例中对于
±ꢀ
20v的描述，可参照此处理解)，其型号可选为mm3z15vt1g，当pmos管的栅源极电压超过
±
15v(应当理解为栅极-源极电压和源极-栅极电压，其正负符号不同，但反映的压差值相同，此处是指栅极和源极之间的压差不超过15v) 时，稳压二极管z2雪崩击穿并使其稳压在
±
15v。当过压过流保护电路40处于正常导通状态时，外部电源10的输入电压通过过压过流保护电路40并传输至缓启动电路70。电容c3缓慢充电，其两端的电压逐渐增大，pmos管q3的栅源极电压逐渐上升到其开关电压处，使pmos管缓慢导通，以实现对电路的缓启动。
83.此处举例不对稳压二极管z2的选型、电容c3的大小和电阻r7的阻值、造成限制。
84.在其中一个实施例中，如图1所示，用电保护装置还包括反接保护电路30。
85.其中，反接保护电路30串接在外部电源10和过压过流保护电路40的输入端之间，用于在外部电源10的正负极反接时处于断开状态。
86.具体而言，反接保护电路30通过控制内部的开关管关断的方式，控制外部电源10和过压过流保护电路40之间的连接状态。在外部电源10的正负极反接时，反接保护电路30使其内部的开关管截止，从而断开外部电源10和过压过流保护电路40之间的连接，实现对电路的反接保护。
87.在其中一个实施例中，如图2所示，反接保护电路30包括第四开关管、第三稳压二极管和第三分压模块。
88.其中，第四开关管的第一极用于连接外部电源10，第二极连接过压过流保护电路40的输入端；第三稳压二极管并接在第四开关管的第二极和第四开关管的第三极之间；第三分压模块并接在第四开关管的第二极和地之间，且第三分压模块的输出端连接第四开关管的第三极。
89.具体而言，在外部电源10正常接入时，第三分压模块用于提供开关电压，并使第四
开关管正常导通，来自外部电源10的输入电压能够通过反接保护电路 30并输入到过压过流保护电路40中。其中，第三稳压二极管用于保护第四开关管的两极之间的电压不超过其门限电压。
90.而在外部电源10反接时，第三分压模块提供的开关电压不满足第四开关管的导通条件，第四开关管无法正常导通，此时，来自外部电源10的输入电压不能够通过反接保护电路30并输入到过压过流保护电路40中。由此实现了在外部电源10反接时，断开外部电源10和过压过流保护电路40之间的连接，实现对电路的反接保护。
91.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的用电保护装置中反接保护电路30的实现，在此，以附图2所示的反接保护电路30为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。其中，第四开关管可选用如图2所示的pmos 管q1，第三稳压二极管可选用如图2所示的稳压二极管z1，第三分压模块可选用如图2所示的电阻r3和r10来实现。具体工作过程如下：
92.在反接保护电路30正常接收到来自外部电源10的输入电压时，pmos管 q1内的寄生二极管单向导通，输入电压经过电阻r3和r10的分压后，给pmos 管q1的栅极提供开关电压。开关电压满足pmos管的导通电压，则pmos管 q1导通，来自外部电源10的输入电压便能够通过反接保护电路30并输入到过压过流保护电路40中。其中，稳压二极管z1用于保护pmos管q1的栅源极电压不超过其门限电压
±
20v，其型号为mm3z15vt1g，当pmos管q1的栅源极电压超过
±
15v时，稳压二极管z1雪崩击穿并使其稳压在
±
15v。
93.假设输入电压范围为9～24v，此时根据r3＝10k，r10＝1k对电路进行分析可得，pmos管q1的栅源极电压v
gs
范围是-8.2v～-21.8v。此时，由于稳压二极管z1钳制作用，使得v
gs
≥-15v，即源极电压v
gs
范围是-8.2v～-15.0v，由于pmos管一般导通电压v
th
≤-1.0v，因此v
gs
《v
th
≤-1.0v，pmos管q1导通。
94.当外部电源10反接时，输入电压经过电阻r10和r3的分压后，提供给 pmos管q1的开关电压不满足pmos管的导通条件，pmos管q1无法正常导通，来自外部电源10的输入电压不能够通过反接保护电路30并输入到过压过流保护电路40中。此外，反接保护电路30还可以包括如图2所示的电容c2，该电容起到滤除高频尖峰电压的作用。
95.此处举例不对稳压二极管z1的选型以及电阻r3和r10的阻值造成限制。
96.在其中一个实施例中，如图1所示，用电保护装置还包括浪涌保护电路20 和/或尖峰电压吸收电路80。
97.其中，浪涌保护电路20串接在外部电源10和过压过流保护电路40的输入端之间；尖峰电压吸收电路80串接在过压过流保护电路40的第一输出端和用电设备90之间，用于吸收外部电源10与用电设备90之间的连接断开时用电设备产生的尖峰电压。
98.具体而言，浪涌保护电路20通过在外部电源10输入端口处放置双向瞬态抑制二极管等方式，在外部电源10输入出现异常过电压时，阻止电压进入后级电路，防止开机时输入端口处的瞬时大电压对后级电路产生冲击，造成后级电路的损坏。
99.尖峰电压吸收电路80通过内部串联电阻和电容等方式，吸收在电路关断时用电设备产生的反向尖峰电压，从而保护电路中的元器件并防止电压过高时引起电路振荡。
100.在其中一个实施例中，如图2所示，浪涌保护电路20包括双向瞬态抑制二极管。其中，双向瞬态抑制二极管的一端用于连接外部电源10的正极，另一端用于连接外部电源10
的负极和/或地。
101.具体而言，当电路出现异常过电压并达到双向瞬态抑制二极管的击穿电压时，双向瞬态抑制二极管瞬间由高电阻状态突变为低电阻状态并导通到地，泄放因异常过电压导致的瞬时过电流到地。同时，双向瞬态抑制二极管能够把异常过电压钳制在额定较低的水平，从而保防止后级电路受到异常过电压的冲击。在用电设备90正常工作电压为24v时，双向瞬态抑制二极管的型号可以是如图 2所示的smbj26ca，其最大反向工作电压vrwm为26v，稍大于正常工作电压以防止频繁触发浪涌保护，且其在外部电源10反接时也可以起作用。
102.在其中一个实施例中，如图2所示，尖峰电压吸收电路80包括电压吸收模块。其中，电压吸收模块串接于过压过流保护电路40的第一输出端和用电设备 90之间。
103.具体而言，电压吸收模块可以采用内部串联阻尼电阻和高耐压电容的方式，使得尖峰电压上升沿变缓，并吸收部分尖峰电压的能量。其中，电压吸收模块是无方向吸收，其既可以用于单向电路的吸收，也可用于双向或者对称电路的吸收。
104.为了更好的帮助本领域技术了解本技术提供的用电保护装置中尖峰电压吸收电路80的实现，在此，以附图2所示的尖峰电压吸收电路80为例进行说明，但不对本技术实际保护范围造成限定。其中，电压吸收模块可选用如图2所示的电阻r1和电容c1来实现。具体工作过程如下：
105.在关断pmos管q3致使切断外部电源10和用电设备90之间的连接后， pmos管q3源极处会产生反向峰值电压，将电阻r1和电容c1构成的电压吸收模块并接在pmos管q3两端。其中，电阻r1的作用是产生阻尼，吸收电压尖峰的谐振能量，阻值大小一般是小于等于100ω；电容c1的作用是为电阻r1 提供能量通道，电容大小一般控制在100pf以内。通过两者的共同作用，吸收 pmos管两极间的尖峰电压，保护pmos管q3并进一步地提升用电保护装置的可靠性。
106.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
107.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
108.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。