宽范围高电压采样钳位保护电路制造技术

本发明专利技术提供一种宽范围高电压采样钳位保护电路，包括：至少两级串联的电压检测信号电路，每级电压检测信号电路包括信号输入端、信号输出端、多个分压钳位部件和多个电压钳位部；多个分压钳位部件依次连接于各级电压检测信号电路上的信号输入端和信号输出端之间；分压钳位部件包括电阻和电压钳位连接端，电阻和电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级电压检测信号电路上顺序对应的分压钳位部件中的对应电压钳位连接端之间分别连接有一个电压钳位部。通过多个分压钳位部件和电压钳位部的配合，对信号输入电压进行多级钳位，将两级信号输出端之间的压差钳在安全范围内，确保检测时的电压检测线路单元和元器件的安全。

Wide Range High Voltage Sampling Clamp Protection Circuit

【技术实现步骤摘要】
宽范围高电压采样钳位保护电路
本专利技术主要涉及电池模组检测过压保护领域，尤其涉及一种宽范围高电压采样钳位保护电路。
技术介绍
近几年随着在当前储能电池、汽车动力电池等呈现爆发性发展的，电池模组、电池包的设计逐步向高电压、大功率、高能量密度方向发展，电池通过串联更多单元也越来越普遍，对每串电池电压的检测要求也越来越高，特别是对生产检测设备，因接线错误或产品异常引入高压造成设备损坏的情况也越来越多，加强设备输入过压保护的功能，降低设备损坏带来财产损失和造成停线误工损失的风险，变得越来越重要。当前多串电池的高精度检测电路单元，基本上电池串间电气是不隔离的，单组输入电压范围普遍比较低(多数在100V以内)，电压检测精度比较高，多数达到1mV的等级。随着储能电池和汽车动力电池电压越做越高，目前整个电池包的电压已经达到500V以上，对于电池串联，其电压检测电路单元只能靠通过电气隔离来实现，但由于每串电池引出线较多，人工接线容易出错，电压检测电路单元接错线的情况也不时发生，当电压超出100V以上时就会造成昂贵的电压检测电路单元损坏或元器件(仪器设备)损坏，或造成人员电击工伤。因此，不论电池包内部的电压检测电路单元，还是外部设备的电压检测单元增加过压保护电路是很有必要的。有鉴于此，确有必要开发一种高电压采样钳位部，以保护电池包内部的电压检测电路单元和外部设备的电压检测单元。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽范围高电压采样钳位保护电路，以避免在接错线情况下电压超出安全范围而导致的电压检测电路单元损坏或电池模组损坏。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种宽范围高电压采样钳位保护电路，包括：至少两级串联的电压检测信号电路，每级电压检测信号电路包括信号输入端、信号输出端、多个分压钳位部件和多个电压钳位部；多个分压钳位部件依次连接于各级电压检测信号电路上的信号输入端和信号输出端之间；分压钳位部件包括电阻和电压钳位连接端，电阻和电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级电压检测信号电路上顺序对应的分压钳位部件中的对应电压钳位连接端之间分别连接有一个电压钳位部。进一步地，多个分压钳位部件包括第一分压钳位部件和第二分压钳位部件；第一分压钳位部件包括第一电阻和第一电压钳位连接端，第一电阻和第一电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；第二分压钳位部件包括第二电阻和第二电压钳位连接端，第二电阻和第二电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端之间对应连接有第一电压钳位部；相邻两级电压检测信号电路上的第二电压钳位连接端之间对应连接有第二电压钳位部。进一步地，多个分压钳位部件包括第一分压钳位部件和第二分压钳位部件；第一分压钳位部件包括第一电阻和第一电压钳位连接端，第一电阻和第一电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；第二分压钳位部件包括第二电阻、第二电压钳位连接端和第三电压钳位连接端，第二电阻、第二电压钳位连接端和第三电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端之间对应连接有第一电压钳位部；相邻两级电压检测信号电路上的第二电压钳位连接端之间对应连接有第二电压钳位部；相邻两级电压检测信号电路上的第三电压钳位连接端之间对应连接有第三电压钳位部；第二电压钳位部和第三电压钳位部的钳位阈值不同。进一步地，第一电压钳位部包括双向瞬变电压抑制二极管，双向瞬变电压抑制二极管的其中一极连接正常状态下电压低的一级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端，双向瞬变电压抑制二极管的另一极连接正常状态下电压高的一级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端。进一步地，第一电压钳位部包括稳压二极管或单向瞬变电压抑制二极管，稳压二极管或单向瞬变电压抑制二极管的正极连接正常状态下电压低的一级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端，稳压二极管或单向瞬变电压抑制二极管的负极连接正常状态下电压高的一级电压检测信号电路上的第一电压钳位连接端。进一步地，第二电压钳位部包括稳压二极管或单向瞬变电压抑制二极管，稳压二极管或单向瞬变电压抑制二极管的正极连接正常状态下电压低的一级电压检测信号电路，稳压二极管的负极连接正常状态下电压高的一级电压检测信号电路。进一步地，第三电压钳位部为二极管，二极管的正极连接正常状态下电压低的一级电压检测信号电路，二极管的负极连接正常状态下电压高的一级电压检测信号电路。进一步地，宽范围高电压采样钳位保护电路，还包括电容器，电容器与第二电压钳位部并联。进一步地，电阻为正温度系数的热敏电阻或普通电阻。进一步地，宽范围高电压采样钳位保护电路，还包括熔断器，熔断器设置于每一级电压检测信号电路上，熔断器连接于信号输入端和最靠近信号输入端的分压钳位部件之间。有益效果：本专利技术提供的宽范围高电压采样钳位保护电路，通过多个分压钳位部件的依次设置，并与电压钳位连接端相对应的设置电压钳位部，当两级信号输入端之间的压差超过设定阈值时，可通过多个分压钳位部件和电压钳位部的配合，对信号输入电压进行多级钳位，将两级信号输出端之间的压差钳在安全范围内，确保检测时的电压检测线路单元和元器件(仪器设备)的安全。通过利用热敏电阻(PTC)承受高压后发热导通阻值增大的特性将检测回路中的电流限制下来；通过瞬变电压抑制二极管(TVS管)和稳压二极管的电压钳位特性，将高压异常的输入电压钳位和稳定。附图说明图1为本专利技术一实施例的宽范围高电压采样钳位保护电路结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的宽范围高电压采样钳位保护电路结构示意图；图3为本专利技术第三实施例的宽范围高电压采样钳位保护电路结构示意图；图4为本专利技术第四实施例的宽范围高电压采样钳位保护电路结构示意图。图中Vi为输入电压检测信号(信号输入端)，Vi1、Vi2、Vi3、Vi4逐级串联，其输入电压逐级增高；Vo为输出电压检测信号(信号输出端)，Vo1、Vo2、Vo3、Vo4逐级串联，其输出电压逐级增高；ViGND为输入参考地，VoGND为输出参考地。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，在一实施例中，一种宽范围高电压采样钳位保护电路，包括：至少两级串联的电压检测信号电路，每级电压检测信号电路包括信号输入端、信号输出端、多个分压钳位部件和多个电压钳位部；多个分压钳位部件依次连接于各级电压检测信号电路上的信号输入端和信号输出端之间；分压钳位部件包括电阻和电压钳位连接端，电阻和电压钳位连接端按照信号输入端到信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级电压检测信号电路上顺序对应的分压钳位部件中的对应电压钳位连接端之间分别连接有一个电压钳位部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽范围高电压采样钳位保护电路，其特征在于，包括：至少两级串联的电压检测信号电路，每级所述电压检测信号电路包括信号输入端、信号输出端、多个分压钳位部件和多个电压钳位部；所述多个分压钳位部件依次连接于各级所述电压检测信号电路上的所述信号输入端和所述信号输出端之间；所述分压钳位部件包括电阻和电压钳位连接端，所述电阻和电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级所述电压检测信号电路上顺序对应的所述分压钳位部件中的对应所述电压钳位连接端之间分别连接有一个所述电压钳位部。

【技术特征摘要】
1.一种宽范围高电压采样钳位保护电路，其特征在于，包括：至少两级串联的电压检测信号电路，每级所述电压检测信号电路包括信号输入端、信号输出端、多个分压钳位部件和多个电压钳位部；所述多个分压钳位部件依次连接于各级所述电压检测信号电路上的所述信号输入端和所述信号输出端之间；所述分压钳位部件包括电阻和电压钳位连接端，所述电阻和电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级所述电压检测信号电路上顺序对应的所述分压钳位部件中的对应所述电压钳位连接端之间分别连接有一个所述电压钳位部。2.根据权利要求1所述的宽范围高电压采样钳位保护电路，其特征在于，所述多个分压钳位部件包括第一分压钳位部件和第二分压钳位部件；所述第一分压钳位部件包括第一电阻和第一电压钳位连接端，所述第一电阻和第一电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；所述第二分压钳位部件包括第二电阻和第二电压钳位连接端，所述第二电阻和第二电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级所述电压检测信号电路上的所述第一电压钳位连接端之间对应连接有所述第一电压钳位部；相邻两级所述电压检测信号电路上的所述第二电压钳位连接端之间对应连接有所述第二电压钳位部。3.根据权利要求1所述的宽范围高电压采样钳位保护电路，其特征在于，所述多个分压钳位部件包括第一分压钳位部件和第二分压钳位部件；所述第一分压钳位部件包括第一电阻和第一电压钳位连接端，所述第一电阻和第一电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；所述第二分压钳位部件包括第二电阻、第二电压钳位连接端和第三电压钳位连接端，所述第二电阻、第二电压钳位连接端和第三电压钳位连接端按照所述信号输入端到所述信号输出端的方向依次连接设置；相邻两级所述电压检测信号电路上的所述第一电压钳位连接端之间对应连接有所述第一电压钳位部；相邻两级所述电压检测信号电路上的所述第二电压钳位连接端之间对应连接有所述第二电压钳位部；相邻两级所述电压检测信号电路上的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟胜至，区敏聪，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44