本實(shí)用新型屬于電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

目前BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，電源管理系統(tǒng))的電源設(shè)計(jì)都是根據(jù)電源的供電大小來設(shè)定工作范圍，車載電源的大小是固定的，所以BMS設(shè)計(jì)時(shí)大多只是設(shè)計(jì)車載電源的工作范圍而沒有進(jìn)行電壓保護(hù)設(shè)計(jì)，對輸入電壓要求可控性不高，但是在生產(chǎn)過程中測試電源輸入是不固定的，因此會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品因?yàn)殡妷翰环€(wěn)而出現(xiàn)損壞。同時(shí)，在現(xiàn)有電路設(shè)計(jì)中沒有電壓異常保護(hù)功能，在生產(chǎn)和售后維護(hù)過程中容易因誤操作而引起產(chǎn)品損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電壓保護(hù)電路，旨在解決現(xiàn)有電路設(shè)計(jì)中沒有電壓異常保護(hù)功能，在生產(chǎn)和售后維護(hù)過程中容易因誤操作而引起產(chǎn)品損壞的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電壓保護(hù)電路，包括保護(hù)單元和輸出單元；

所述保護(hù)單元，分別與車載電源和所述輸出單元相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至所述輸出單元；在檢測所述車載電源出現(xiàn)電壓異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)至所述輸出單元；

所述輸出單元，分別與車載電源和車輛負(fù)載相連接，用于在接收到所述導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，輸出工作電壓至所述車輛負(fù)載，還用于在接收到所述保護(hù)信號(hào)后，關(guān)閉工作電壓輸出。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)單元包括：

過壓保護(hù)單元，分別與車載電源和所述輸出單元相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至所述輸出單元；在檢測所述車載電源出現(xiàn)過壓時(shí)，輸出過壓保護(hù)信號(hào)至所述輸出單元；

欠壓保護(hù)單元，分別與車載電源和所述過壓保護(hù)單元相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至所述輸出單元；在檢測所述車載電源出現(xiàn)欠壓時(shí)，輸出欠壓保護(hù)信號(hào)至所述輸出單元；

所述輸出單元，分別與車載電源和車輛負(fù)載相連接，用于在接收到所述導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，輸出工作電壓至所述車輛負(fù)載，還用于在接收到所述過壓保護(hù)信號(hào)或欠壓保護(hù)信號(hào)后，關(guān)閉工作電壓輸出。

進(jìn)一步地，所述過壓保護(hù)單元包括第一穩(wěn)壓二極管、第一電阻、第二電阻和第一三極管；

所述第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接所述車載電源的正極，所述第一穩(wěn)壓二極管的正極通過所述第一電阻連接所述第一三極管的基級(jí)；所述第二電阻的第一端連接所述第一三極管的基級(jí)，所述第二電阻的第二端連接所述車載電源的負(fù)極；所述第一三極管的發(fā)射級(jí)連接所述輸出單元，所述第一三極管的集電極連接所述欠壓保護(hù)單元。

進(jìn)一步地，所述第一電阻的阻值為100KΩ，所述第二電阻的阻值為47KΩ。

進(jìn)一步地，所述第一三極管為PNP晶體管。

進(jìn)一步地，所述欠壓保護(hù)單元包括第二穩(wěn)壓二極管、第三電阻、第四電阻和第二三極管；

所述第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接所述車載電源的正極，所述第二穩(wěn)壓二極管的正極通過所述第三電阻連接所述第二三極管的基級(jí)；所述第四電阻的第一端連接所述第二三極管的基級(jí)，所述第四電阻的第二端連接所述車載電源的負(fù)極；所述第二三極管的集電極連接所述第一三極管的集電極，所述第二三極管的發(fā)射極連接所述車載電源的負(fù)極。

進(jìn)一步地，所述第三電阻的阻值為100KΩ，所述第四電阻的阻值為47KΩ。

進(jìn)一步地，所述第二三極管為NPN晶體管。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實(shí)用新型加入了保護(hù)單元，能夠在輸入的車載電源電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)用以控制輸出單元正常輸出電壓，在檢測到所述車載電源的電壓異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)用以控制所述輸出單元關(guān)閉輸出。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種電壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種電壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種電壓保護(hù)電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

圖1示出了本實(shí)用新型提供的一種電壓保護(hù)電路的第一實(shí)施例，一種電壓保護(hù)電路，包括保護(hù)單元1和輸出單元2；

保護(hù)單元1，分別與車載電源和輸出單元2相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至輸出單元2；在檢測所述車載電源出現(xiàn)電壓異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)至輸出單元2；

輸出單元2，分別與車載電源和車輛負(fù)載3相連接，用于在接收到所述導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，輸出工作電壓至所述車輛負(fù)載3，還用于在接收到所述保護(hù)信號(hào)后，關(guān)閉工作電壓輸出。

在本實(shí)施例中，保護(hù)單元1對輸入的車載電源的電壓進(jìn)行檢測，在檢測到的電壓值在正常工作范圍時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至輸出單元2，輸出單元2在接收到 所述導(dǎo)通信號(hào)后，輸出工作電壓至車輛負(fù)載3，使得車輛負(fù)載3正常工作。而當(dāng)保護(hù)單元1檢測到車載電源的電壓值異常時(shí)，將輸出保護(hù)信號(hào)至輸出單元2，輸出單元在接收到所述保護(hù)信號(hào)就關(guān)閉工作電壓的輸出，以此保證車輛負(fù)載不會(huì)因電壓異常而損壞。

進(jìn)一步地，能夠在車載電源出現(xiàn)欠壓或者過壓情況下實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)，本實(shí)用新型還提供了如圖2所示的第二實(shí)施例，保護(hù)單元1包括：

過壓保護(hù)單元11，分別與車載電源和輸出單元2相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至輸出單元2；在檢測所述車載電源出現(xiàn)過壓時(shí)，輸出過壓保護(hù)信號(hào)至輸出單元2；

欠壓保護(hù)單元12，分別與車載電源和過壓保護(hù)單元11相連接，用于在所述車載電源的電壓正常時(shí)，輸出導(dǎo)通信號(hào)至輸出單元2；在檢測所述車載電源出現(xiàn)欠壓時(shí)，輸出欠壓保護(hù)信號(hào)至輸出單元2；

輸出單元2，分別與車載電源和車輛負(fù)載3相連接，用于在接收到所述導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，輸出工作電壓至車輛負(fù)載3，還用于在接收到所述過壓保護(hù)信號(hào)或欠壓保護(hù)信號(hào)后，關(guān)閉工作電壓輸出。

在本實(shí)施例中，過壓保護(hù)單元11和欠壓保護(hù)單元12分別檢測車載電源的電壓情況，在出現(xiàn)過壓或者欠壓的情況下，能夠迅速控制輸出單元2的工作電壓輸出，保證了車輛負(fù)載的安全性。

下面，結(jié)合圖3來對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地解釋：

過壓保護(hù)單元11包括第一穩(wěn)壓二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2和第一三極管Q1；第一穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極連接所述車載電源的正極，第一穩(wěn)壓二極管D1的正極通過第一電阻R1連接第一三極管Q1的基級(jí)；第二電阻R2的第一端連接第一三極管Q1的基級(jí)，第二電阻R2的第二端連接所述車載電源的負(fù)極；第一三極管Q1的發(fā)射級(jí)連接輸出單元2，第一三極管Q1的集電極連接欠壓保護(hù)單元12。第一電阻R1的阻值為100KΩ，第二電阻R2的阻值為47KΩ，第一三極管Q1為PNP晶體管。在本實(shí)施例中，第一三極管Q1的型號(hào)為 MMBT3906。

欠壓保護(hù)單元12包括第二穩(wěn)壓二極管D2、第三電阻R3、第四電阻R4和第二三極管Q2；第二穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極連接所述車載電源的正極，第二穩(wěn)壓二極管D2的正極通過第三電阻R3連接第二三極管Q2的基級(jí)；第四電阻R4的第一端連接第二三極管Q2的基級(jí)，第四電阻R4的第二端連接所述車載電源的負(fù)極；第二三極管Q2的集電極連接第一三極管Q1的集電極，第二三極管Q2的發(fā)射極連接所述車載電源的負(fù)極。第三電阻R3的阻值為100KΩ，第四電阻R4的阻值為47KΩ，第二三極管Q2為NPN晶體管。在本實(shí)施例中，第二三極管Q2的型號(hào)為MMBT5551。

圖3中，VIN接車載電源的正極，GND接車載電源的負(fù)極，LOAD為車輛負(fù)載。VIN接車載電源的正極，為輸出單元2所采用的芯片U1的1腳供電，第一穩(wěn)壓二極管D1和第二穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，在本實(shí)施例中，第一穩(wěn)壓二極管D1進(jìn)行過壓保護(hù)，第二穩(wěn)壓二極管D2進(jìn)行欠壓保護(hù)。車載電源經(jīng)D2(D1)后，通過R3/R4(R1/R2)分壓來控制NPN管Q2和PNP管Q1的導(dǎo)通，通過Q1和Q2的導(dǎo)通狀態(tài)來控制芯片U1的5腳從而控制電源的輸出。正常工作時(shí)Q2的基級(jí)(Q2_b)為高電平，Q1的基級(jí)(Q1_b)為低電平，Q1、Q2均導(dǎo)通，U1的5腳為低電平，U1正常輸出。當(dāng)車載電源的電壓低于D2設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，Q2_b變?yōu)榈碗娖剑琎2截止，此時(shí)U1的5腳等于VIN，變?yōu)楦唠娖?，U1無輸出，進(jìn)行欠壓保護(hù)。當(dāng)電壓高于D1設(shè)定的值時(shí)，Q1_b變?yōu)楦唠娖剑琎1截止，同理U1的5腳變?yōu)楦唠娖?，U1無輸出，此時(shí)進(jìn)行過壓保護(hù)。

本實(shí)用新型通過兩個(gè)穩(wěn)壓二極管來實(shí)現(xiàn)三極管對電源芯片的控制，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的電壓保護(hù)，本實(shí)用新型中電壓保護(hù)值可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境自由設(shè)置(電壓保護(hù)值調(diào)節(jié)通過更改穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2的值實(shí)現(xiàn)，選擇不同的穩(wěn)壓管就可以實(shí)現(xiàn)不同范圍的電壓保護(hù))。本實(shí)用新型能夠根據(jù)電壓輸入大小進(jìn)行過壓和欠壓保護(hù)，保證產(chǎn)品的正常運(yùn)行，避免誤操作而帶來的損失，提高了產(chǎn)品的 可靠性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。