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一种电路和电源设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:01:18

本发明涉及电源保护,特别是涉及一种电路和电源设备。

背景技术:

1、电源作为控制器的能量源泉,其安全稳定可靠决定了用电设备的使用性能以及使用寿命,为确保输入电源能够稳定可靠的给用电设备供电,需要设计一种电源保护电路。

2、传统的电源保护电路往往依赖于软件控制的保护机制,这可能导致响应时间上的延迟,无法迅速切断电源,从而使设备面临受损的风险。此外,复杂的软件编程和繁琐的配置流程不仅增加了使用的复杂度,还可能降低电路的兼容性,使得集成和部署变得更加困难。同时,这种设计往往伴随着较高的成本,限制了其在更广泛领域的应用。

技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电路和电源设备。

2、为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种电路,所述电路包括:第一瞬态电压抑制二极管、第二瞬态电压抑制二极管、第一三极管、第二三极管和开关模块;

3、所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端接收输入电压,输出端与所述第一三极管的基极连接;其中,所述第一瞬态电压抑制二极管的穿击电压小于第一预设电压;

4、所述第二瞬态电压抑制二极管的输入端与所述第一瞬态电压抑制二极管连接,输出端与所述第二三极管的基极连接;所述第二瞬态电压抑制二极管的穿击电压大于第二预设电压;所述第一预设电压小于所述第二预设电压;

5、所述开关模块连接于所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端与所述第一三极管的集电极之间,且所述开关模块的输出端输出输出电压;

6、所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接,发射极接地;

7、所述第二三极管的发射极接地;

8、当所述输入电压大于所述第一预设电压且小于所述第二预设电压时,所述第一瞬态电压抑制二极管导通,所述第二瞬态电压抑制二极管断开,所述第二三极管断开,所述第一三极管导通,所述开关模块导通并从输出端输出输出电压;

9、当所述输入电压小于所述第一预设电压时,所述第一瞬态电压抑制二极管断开,所述第二瞬态电压抑制二极管断开,所述第二三极管断开,所述第一三极管断开,所述开关模块断开以停止输出;

10、当所述输入电压大于所述第二预设电压时,所述第一瞬态电压抑制二极管导通,所述第二瞬态电压抑制二极管导通,所述第二三极管导通,所述第一三极管断开,所述开关模块断开以停止输出。

11、可选地,所述开关模块包括pmos管、第一电阻、第二电阻,所述第一电阻与所述第二电阻串联;

12、所述第一电阻和所述第二电阻连接于所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端与所述第一三极管的集电极之间;

13、所述pmos管的源极与所述第一电阻连接于第一瞬态电压抑制二极管的一端,栅极连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间;

14、所述开关模块的输入端为所述pmos管的源极,输出端为所述pmos管的漏极;当所述第一三极管导通时,所述pmos管处于饱和区,从所述pmos管的漏极输出输出电压。

15、可选地,所述电路还包括过流保护模块;

16、所述过流保护模块连接于所述开关模块的输出端与所述第二三极管的基极之间;当在所述开关模块的输出端的输出电流大于第一预设电流时,所述过流保护模块输出高电平,以使所述第二三极管导通;当所述开关模块的输出端的输出电流小于第二预设电流时,所述过流保护模块输出低电平,以使所述第二三极管断开。

17、可选地,所述过流保护模块包括;第三电阻、差分运算放大模块和比较器;

18、所述第三电阻与所述开关模块的输出端连接;

19、所述差分运算放大模块的第一输入端和第二输入端分别连接于所述第三电阻两端,输出端与所述比较器的第一输入端连接,用于将所述第三电阻两端的电压差值放大输出;

20、所述比较器的第二输入端接收第三预设电压,输出端连接于所述第二开三极管的基极与所述第二瞬态电压抑制二极管的输出端之间,用于在所述第一输入端的电压值小于所述第二输入端的电压值时,输出低电平,以使所述第二三极管断开;在所述第一输入端的电压值大于所述第二输入端的电压值时,输出高电平,以使所述第二三极管导通。

21、可选地,所述差分运算放大模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和运算放大器;

22、所述运算放大器的输出端与所述比较器的第一输入端连接,第一输入端与所述第三电阻的输入端连接,第二输入端与所述第三电阻的输出端连接;用于采集输入电压并运放后输出;

23、所述第四电阻的一端接地;另一端连接于所述运算放大器的第一输入端与所述第三电阻的输入端之间;

24、所述第五电阻连接于所述第四电阻与所述第三电阻的输入端之间;

25、所述第六电阻的一端与所述运算放大器的第二输入端连接,另一端与所述第三电阻的输出端连接;

26、所述第七电阻的一端连接于所述第六电阻与所述运算放大器的第二输入端之间,另一端与所述运算放大器的输出端连接。

27、可选地,所述电路还包括压敏电阻;

28、所述压敏电阻的输入端与所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端连接,输出端接地;用于在出现浪涌电压时降低电阻。

29、可选地,所述电路还包括保险管和第一电容;

30、所述保险管的输入端与所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端连接,输出端与所述开关模块连接;

31、所述第一电容的输入端连接于所述保险管的输出端与所述第一瞬态电压抑制二极管的输入端之间,输出端接地。

32、可选地,所述电路还包括第八电阻;

33、所述第八电阻连接于所述第一瞬态电压抑制二极管的输出端与所述第一三极管的基极之间。

34、可选地,所述电路还包括第九电阻;

35、所述第九电阻连接于所述第二瞬态电压抑制二极管的输出端与所述第二三极管的基极之间。

36、可选地,所述电路还包括第十电阻;

37、所述第十电阻的一端连接于所述开关模块的输出端与所述过流保护模块的输入端之间,另一端与所述过流保护模块的输出端连接。

38、可选地,所述电路还包括第二电容;

39、所述第二电容的输入端与所述第三电阻的输出端连接,输出端接地。

40、相应的,本发明实施例公开了一种电源设备,包括电源和上述电路。

41、本发明实施例包括以下优点:

42、本发明实施例的电路包括第一瞬态电压抑制二极管、第二瞬态电压抑制二极管、第一三极管、第二三极管和开关模块,第一瞬态电压抑制二极管的输入端接收输入电压,输出端与第一三极管的基极连接,其中,第一瞬态电压抑制二极管的穿击电压小于第一预设电压,第二瞬态电压抑制二极管的输入端与第一瞬态电压抑制二极管连接,输出端与第二三极管的基极连接,第二瞬态电压抑制二极管的穿击电压大于第二预设电压,第一预设电压小于第二预设电压,开关模块连接于第一瞬态电压抑制二极管的输入端与第一三极管的集电极之间,且开关模块的输出端输出输出电压,第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接,发射极接地,第二三极管的发射极接地。

43、本发明实施例的电路,当输入电压大于第一预设电压且小于第二预设电压时,第一瞬态电压抑制二极管导通,第二瞬态电压抑制二极管断开,第二三极管断开,第一三极管导通,开关模块导通并从输出端输出输出电压,为后端用电设备进行供电;当输入电压小于第一预设电压时,第一瞬态电压抑制二极管断开,第二瞬态电压抑制二极管断开,第二三极管断开,第一三极管断开,开关模块断开以停止输出,从而进行欠压保护;当输入电压大于第二预设电压时,第一瞬态电压抑制二极管导通,第二瞬态电压抑制二极管断开,第二三极管断开,第一三极管断开,开关模块断开以停止输出,从而进行过压保护,本发明实施例自我保护的电路,无需软件编程,采用硬件保护,保护速率更快,并且电路结构简单,低成本既可完成高效保护。

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