一種欠壓保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本新型提供了一種欠壓保護(hù)電路，其特征在于，包括穩(wěn)壓電路，取樣電路和欠壓控制電路，其中，穩(wěn)壓電路的輸入端連接外部直流輸入電壓，其輸出端連接到取樣電路，取樣電路的輸出端連接欠壓控制電路，欠壓控制電路的輸出端連接受控電路的使能端，外部電源經(jīng)過穩(wěn)壓電路以后得到平直的電壓，取樣電路對(duì)穩(wěn)壓電路平波后的平直的電壓進(jìn)行分壓采樣，其采樣結(jié)果作為欠壓控制電的輸入，當(dāng)欠壓控制電路的輸入高于或者低于設(shè)定值時(shí)，欠壓控制電路的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，使能或者禁止受控電路。
【專利說明】
-種欠壓保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電源保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種欠壓保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電源工作在輸入電壓過低情況下，電流會(huì)增大，從而降低電源變換效率，造成資源 浪費(fèi)，同時(shí)，內(nèi)部功率器件發(fā)熱嚴(yán)重，還會(huì)引起元器件的損壞，降低電源壽命。因此，需要設(shè) 計(jì)欠壓保護(hù)電路，確保在輸入電壓欠壓時(shí)電源停止工作。
[0003] 傳統(tǒng)地采用比較器設(shè)計(jì)的欠壓保護(hù)電路，將采樣電壓和基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)二者差 值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，從而控制半導(dǎo)體開關(guān)的開通和關(guān)斷。運(yùn)種保護(hù)電路結(jié)構(gòu)相對(duì) 復(fù)雜，占用空間較大，成本較高。
[0004] 兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻和一個(gè)Ξ極管可W用作簡(jiǎn)單的欠壓保護(hù)電路。但是由于Ξ極 管放大區(qū)的存在，使得運(yùn)種欠壓保護(hù)電路保護(hù)闊值范圍很寬，保護(hù)精度較差，控制電壓的波 動(dòng)容易導(dǎo)致受控電路的反復(fù)關(guān)閉和啟動(dòng)，導(dǎo)致受控電路誤動(dòng)作。
[0005] 此外，還有采用單片機(jī)采樣電壓并通過軟件達(dá)到欠壓控制的一種措施。此方法需 要基準(zhǔn)電源和采樣電路等，電路復(fù)雜，可靠性下降。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種元件數(shù)量少，成本低，電路簡(jiǎn)單可靠，遲滯量滿足 工程需求的欠壓保護(hù)電路，此外欠壓消失該電路可W自動(dòng)重啟。
[0007] 本實(shí)用新型一種欠壓保護(hù)電路方案特征在于：
[000引本實(shí)用新型一種欠壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓電路，取樣電路和欠壓控制電路。穩(wěn)壓電 路的輸入端連接外部直流輸入電壓，穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓端連接到取樣電路，取樣電路連接欠壓 控制電路，欠壓控制電路連接受控電路，所述受控電路通常是集成電路的使能端，外部電源 經(jīng)過穩(wěn)壓電路W后得到平直的電壓，取樣電路對(duì)穩(wěn)壓電路平波后的平直的電壓進(jìn)行分壓采 樣，其采樣結(jié)果作為欠壓控制電的輸入，當(dāng)欠壓控制電路的輸入高于或者低于設(shè)定值時(shí)，欠 壓控制電路的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，使能或者禁止受控電路。
[0009] 本實(shí)用新型一種欠壓保護(hù)電路在外部輸入電壓過低時(shí)禁止受控電路，使其停止工 作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效保護(hù)。
[0010] 欠壓保護(hù)電路輸入電壓是外部直流電壓。連接外部直流電壓的穩(wěn)壓電路包括第一 電阻，第一二極管，第一穩(wěn)壓管。其中，直流電壓輸入端通過第一電阻連接第一二極管的陽 極。第一二極管的陰極連接于第一穩(wěn)壓管的陰極，第一穩(wěn)壓管的陽極接地。穩(wěn)壓電路還包括 第二電容。第二電容的一端與第一二極管的陰極、第一穩(wěn)壓管的陰極連接，另一端接地。
[0011] 取樣電路包括第五電阻和第六電阻。第五電阻的一端與第一二極管的陰極和第一 穩(wěn)壓管的陰極連接。另一端通過第六電阻接地。此外，取樣電路還包括第一電容。第一電容 一端與第五電阻的一端和第六電阻的一端連接，另一端接地。
[0012] 欠壓控制電路包括第二電阻，第Ξ電阻，第四電阻，第二穩(wěn)壓管，第一ΝΡΝΞ極管和 第二ΝΡΝΞ極管。第二穩(wěn)壓管的陽極與第一 Ξ極管的基極連接，其陰極與第五電阻的一端、 第六電阻的一端和第一電容的一端連接。第二Ξ極管的集電極通過第四電阻與第二穩(wěn)壓管 陰極、第五電阻、第六電阻和第二電容連接。第二Ξ極管的基極與第一 Ξ極管集電極連接并 通過第Ξ電阻接地。第二Ξ極管的發(fā)射極、第一 Ξ極管的發(fā)射極共同接地。第二電阻一端連 接第一二極管的陰極和第一穩(wěn)壓管的陰極，另一端連接第Ξ電阻、第二Ξ極管的基極和第 一 Ξ極管集電極。第二Ξ極管的集電極和第四電阻的連接處作為欠壓控制電路的輸出端， 連接受控電路。此外，上述ΝΡΝ型Ξ極管還可W采用Ν溝道增強(qiáng)型MOS陽Τ管代替。
[0013] 外部電源經(jīng)過穩(wěn)壓電路W后，取樣電路對(duì)穩(wěn)壓電路平波后的電壓采樣，其結(jié)果作 為欠壓控制電路的輸入。當(dāng)作欠壓控制電路高于或者低于設(shè)定值時(shí)，欠壓控制電路的輸出 翻轉(zhuǎn)，從而使能或者禁止受控電路，達(dá)到欠壓保護(hù)的目的。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果是：公開一種欠壓保護(hù)電路;實(shí)用新型技術(shù)方案所需要的 元件數(shù)量少，體積小，成本低；電路簡(jiǎn)單、可靠性高;欠壓消失保護(hù)電路自動(dòng)重啟；電路遲滯 量滿足工程需求;適用于脈動(dòng)較大的直流電壓欠壓保護(hù)。
【附圖說明】
[0015] 圖1本實(shí)用新型實(shí)施例欠壓保護(hù)電路結(jié)構(gòu)圖
[0016] 圖2本實(shí)用新型實(shí)施例欠壓保護(hù)電路示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了闡述本實(shí)用新型技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì) 說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例只為解釋本實(shí)用新型，但不作為本實(shí)用新型的限定。
[0018] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例一種欠壓保護(hù)電路邏輯圖，該電路包括穩(wěn)壓電路1，取 樣電路2和欠壓控制電路3。其中，穩(wěn)壓電路1的輸入端連接外部直流輸入電壓，其輸出端連 接到取樣電路2,取樣電路2連接欠壓控制電路3,欠壓控制電路3連接受控電路的使能端。
[0019] 參見圖2,本實(shí)用新型實(shí)施例一種欠壓保護(hù)電路示意圖。該欠壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓 電路，取樣電路和欠壓控制電路。連接于直流電壓輸入端的穩(wěn)壓電路包括第一電阻化，第一 二極管化，第二穩(wěn)壓管Ζ2。其中，直流電壓輸入端通過第一電阻Ri連接第一二極管化的陽極。 第一二極管化的陰極連接于第二穩(wěn)壓管Z2的陰極，第二穩(wěn)壓管Z2的陽極接地。穩(wěn)壓電路還包 括第二電容C2,用于濾除穩(wěn)壓電路直流電壓中的交流信號(hào)。第二電容C2的一端與第一二極管 化的陰極、第二穩(wěn)壓管Z2的陰極連接，另一端接地。
[0020] 取樣電路包括第五電阻Rs和第六電阻R6。第五電阻Rs的一端與第一二極管化的陰 極和第一穩(wěn)壓管Zi的陰極連接。另一端通過第六電阻R6接地。此外，取樣電路還包括第一電 容Ci，用于濾除取樣電壓中高頻干擾信號(hào)和噪聲，避免電路誤動(dòng)作。第一電容Cl的一端與第 五電阻Rs和第六電阻R6連接，另一端接地。
[0021] 欠壓控制電路包括第二電阻R2，第Ξ電阻R3，第四電阻R4，第一穩(wěn)壓管Zi，第一NPN Ξ極管Τι和第二ΝΡΝΞ極管T2。第一穩(wěn)壓管Zi的陽極與第一 Ξ極管Τι的基極連接，其陰極與 第五電阻Rs的一端、第六電阻Rs的一端和第一電容Cl的一端連接。第二Ξ極管Τ2的集電極通 過第四電阻R4與第一穩(wěn)壓管Zl的陰極、第五電阻Rs的一端、第六電阻的一端R6和第二電容C2 的一端連接。第二Ξ極管T2的基極與第一 Ξ極管Τι的集電極通過第Ξ電阻R3接地。第二Ξ極 管Τ2的發(fā)射極、第一 Ξ極管Τι的發(fā)射極共同接地。第二電阻R2的一端連接第一二極管化的陰 極和第二穩(wěn)壓管Z2的陰極，另一端連接第Ξ電阻R3的一端、第二Ξ極管T2的基極和第一 Ξ極 管Τι的集電極。第二Ξ極管T2的集電極和第四電阻R4的連接處連接受控電路的使能端，作為 欠壓控制電路的輸出端。
[0022] 本實(shí)用新型實(shí)施例欠壓保護(hù)電路的工作原理是:被檢測(cè)的直流輸入電壓經(jīng)過第一 電阻Ri、第一二極管化、第二穩(wěn)壓管Ζ2和第二電容C2組成的穩(wěn)壓電路，得到平直的穩(wěn)定電壓 Vz。第五電阻Rs和第六電阻R6的分壓器中，第六電阻R6對(duì)GND的電β
，當(dāng)外加輸入 電壓較高時(shí)，電壓Vs大于第一穩(wěn)壓管Zl的擊穿電壓與第一Ξ極管Τι的基極-發(fā)射極電壓Vbe (典型值0.7V)之和，即
在擊穿電流的作用下第一 ΝΡΝΞ極管Τι飽和導(dǎo)通， Τι管集電極至GND間的電壓等于Τι管的飽和導(dǎo)通壓降，其典型值為0.3V，第二ΝΡΝΞ極管Τ2基 極被拉低，第二ΝΡΝΞ極管Τ2的基極-發(fā)射極電流近似為0而工作于截止?fàn)顟B(tài)，輸出電壓V。上 拉至·
使能受控電路。當(dāng)外加輸入電壓欠壓時(shí)，第六電阻R6的電壓V6小于第一穩(wěn)壓管 Zl的擊穿電壓與第一ΝΡΝΞ極管Τι的基極-發(fā)射極電壓Vbe之和，即
，第二穩(wěn) 壓管Z2反向電流近似為Ο,ΝΡΝΞ極管Τι截止，第二ΝΡΝΞ極管T2基極電壓被拉高至
而工作于飽和狀態(tài)，此時(shí)欠壓控制電路輸出電壓等于Τ2管的飽和導(dǎo)通壓降，其典型值為 0.3V，近似下拉接地，禁止受控電路。
[0023] 本實(shí)用新型實(shí)施例欠壓保護(hù)電路利用齊納二極管需要施加高于齊納擊穿電壓W 后才有電流通過的特點(diǎn)。因此，不同擊穿電壓的齊納二極管可W得到不同的保護(hù)闊值，保護(hù) 闊值設(shè)置靈活。
[0024] 本實(shí)施例欠壓保護(hù)電路元件少，電路簡(jiǎn)單，增加了電路可靠性，實(shí)用于對(duì)體積、可 靠性要求較高的軍用需求。
[0025] W上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的人員來說，本實(shí)用新 型可W有各種更改和變化。例如第Ξ電阻R3可W由電容替代，ΝΡΝΞ極管Τι和Τ2可W由Ν溝道 增強(qiáng)型M0SFET管代替。在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，所做出的任何修改、等同替代和 改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種欠壓保護(hù)電路，其特征在于，包括穩(wěn)壓電路，取樣電路和欠壓控制電路，其中，穩(wěn) 壓電路的輸入端連接外部直流輸入電壓，其輸出端連接到取樣電路，取樣電路的輸出端連 接欠壓控制電路，欠壓控制電路的輸出端連接受控電路的使能端； 外部電源經(jīng)過穩(wěn)壓電路以后得到平直的電壓，取樣電路對(duì)穩(wěn)壓電路平波后的平直的電 壓進(jìn)行分壓采樣，其采樣結(jié)果作為欠壓控制電的輸入，當(dāng)欠壓控制電路的輸入高于或者低 于設(shè)定值時(shí)，欠壓控制電路的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，使能或者禁止受控電路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠壓保護(hù)電路，其特征在于， 所述穩(wěn)壓電路包括第一電阻，第一二極管，第二穩(wěn)壓管和第二電容，其中，直流電壓輸 入端通過第一電阻連接第一二極管的陽極，第一二極管的陰極連接于第二穩(wěn)壓管的陰極， 第二穩(wěn)壓管的陽極接地，第二電容的一端同時(shí)與第一二極管的陰極和第二穩(wěn)壓管的陰極連 接，第二電容的另一端接地。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠壓保護(hù)電路，其特征在于， 所述取樣電路包括第五電阻和第六電阻，第五電阻的一端與第一二極管的陰極和第一 穩(wěn)壓管的陰極連接，另一端通過第六電阻接地。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的欠壓保護(hù)電路，其特征在于， 取樣電路還包括第一電容，第一電容的一端與第五電阻和第六電阻連接，另一端接地。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的欠壓保護(hù)電路，其特征在于， 欠壓控制電路包括第二電阻，第三電阻，第四電阻，第一穩(wěn)壓管，第一NPN三極管和第二 NPN三極管，第一穩(wěn)壓管的陽極與第一三極管的基極連接，其陰極與第五電阻的一端、第六 電阻的一端和第一電容的一端連接，第二NPN三極管的集電極通過第四電阻與第一穩(wěn)壓管 的陰極相連接，第二三極管的基極與第一三極管的集電極通過第三電阻接地，第二三極管 的發(fā)射極、第一三極管的發(fā)射極共同接地;第二電阻的一端連接第一二極管的陰極和第二 穩(wěn)壓管的陰極，另一端連接第三電阻的一端、第二三極管的基極和第一三極管的集電極，第 二三極管的集電極和第四電阻的連接處連接受控電路的使能端，作為欠壓控制電路的輸出 端。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的欠壓保護(hù)電路，其特征在于， 第一 NPN三極管和第二NPN三極管可替換為第一 MOSFET管和第二MOSFET管。
【文檔編號(hào)】H02H3/24GK205429694SQ201520997877
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日
【發(fā)明人】孫百軍, 鄒曉漁, 施宏
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所