一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，包括电源电路、一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路以及负载电路。本实用新型专利技术可以防止供电系统在输入过压或者上电瞬间电压冲击过猛时对后方负载精密电子器件的损坏。当过压或者上电产生电压冲击时，一级和二级保护电路导通过流，分压耗能，对后端宽压降压电路产生保护，不会超出对应降压器件所允许最高输入电压。当输入到三级保护电路的电压高于要输出的电压上限值时，将阻止输出高电压，释放浪涌，自动调节后输出正常电压，保证负载电路中电子器件安全。

A wide voltage anti shock protection circuit for power lithium battery power supply system

The utility model discloses a wide voltage impact protection circuit for a power lithium battery power supply system, which comprises a power supply circuit, a first and two stage protection circuits, a wide voltage step-down circuit, a three level protection circuit and a load circuit. The utility model can prevent the damage of the rear load precision electronic device in the power supply system when the input voltage is overloaded or the voltage is too fast. When overvoltage or power on produces voltage impact, the first and two level protection circuits are guided through the flow, and the partial pressure energy consumption will protect the back-end wide voltage step-down circuit, which will not exceed the maximum allowable input voltage of the corresponding buck device. When the voltage to the three stage protection circuit is higher than the output voltage limit, it will prevent the output of high voltage, release the surge, automatically regulate the output voltage, and ensure the safety of electronic devices in the load circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路
本技术属于电子
，涉及电源管理技术，尤其是对宽电压锂电池供电系统具有抗冲击保护能力的电路。
技术介绍
随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，在各类电子产品中，设置过电流保护和过电压保护元件的趋势日益增强，电源管理已广泛的应用于便携式电子产品中，如MP3手机、笔记本、PDA等，尤其近年来推出的无人机，无人船等智能化电子设备，电源管理方面尤为重要。为了提高电源管理的可靠性，所以通常会引入一些欠压、过压、过流、过温等保护电路。过压保护主要是防止在电池供电过程中产生过电压或负载过大，上电时产生瞬间浪涌对电子元器件的损坏，被广泛地应用于精密仪器，智能电器等各种电子系统产品，尤其是电子通讯设备，对于如何避免因为电压异常或静电放电而对电子设备造成伤害损失尤为重要。以往的技术有通过继电器方式，在电压大于一定值时通过继电器切断电路，以实现过压保护的功能，也有通过欠压、过压检测器用来监视系统的供电电压是否过压，从而切断电源，实现过压保护。但是电源电压达到过大值所需的时间非常短，通过继电器的切断动作和通过过压检测器检测后再做相关动作都会有相应的迟缓，难以可靠地进行保护。尤其对于半导体这种器件，承受过压时间很短，更容易就会损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，防止供电系统在输入过压或者上电瞬间电压冲击过猛时对后方负载精密电子器件的损坏。为了达到上述目的，本技术的解决方案是：一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，包括电源电路、一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路以及负载电路；所述电源电路提供供电信号，为后续连接的一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路、负载电路提供所需用电；所述一级和二级保护电路的输入端连接电源电路的输出端，接收所述电源电路输出的电源信号，通过第一过压导通单元、第一阻抗单元、第二过压导通单元、第二阻抗单元、第一滤波单元后经由一级和二级保护电路的输出端输出给后续的宽压降压电路；所述宽压降压电路的输入端连接所述一级和二级保护电路的输出端，所述一级和二级保护电路输出端的电源信号通过宽压降压电路、过压抑制单元、第二滤波单元后输出给负载电路。所述一级和二级保护电路包括一级保护电路和二级保护电路；所述一级保护电路连接在电源电路和二级保护电路之间，包括第一过电压导通单元和第一阻抗单元；所述二级保护电路连接在一级保护电路和宽压降压电路之间，包括第二过电压导通单元和第二阻抗单元；所述第一过电压导通单元和所述第二过电压导通单元并联连接于电源线正极与地之间，所述第一阻抗单元串联在所述第一过电压导通单元之后，所述第二阻抗单元串联在所述第二过电压导通单元之后。所述三级保护电路连接在宽压降压电路的输出端和负载电路之间，包括过压抑制单元和第二滤波单元；所述过压抑制单元串联在宽压降压电路之后，所述第二滤波单元串联在过压抑制单元之后。由于采用上述方案，本技术的有益效果是：本技术是防止在动力锂电池供电过程中产生瞬间过大电压或因负载过大，上电时产生瞬间浪涌对电子元器件的损坏，提供的宽电压抗冲击保护电路。本技术包括三级保护电路，供电系统具备较宽的电压输入，可以支持2S-6S常用锂电池的供电输入。当过压或者上电产生电压冲击时，第一和第二过电压导通单元导通过流，第一、第二阻抗单元分压耗能，对后端宽压降压电路产生保护，不会超出对应降压器件所允许最高输入电压。三级保护电路是连接宽压降压电路输出端和负载电路之间的低压过电压保护电路，具有自动调节电压输出功能，当输入到三级保护电路的电压高于要输出的电压上限值时，将会阻止输出高电压，释放浪涌，自动调节后输出正常电压，保证负载电路中电子器件安全。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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。图1是本技术实施方式的总体电路结构图。图2是本技术实施方式中一级和二级保护电路的原理图。图3是本技术实施方式中宽压降压电路的原理图。图4是本技术实施方式中三级保护电路的原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提出了一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，图1是该电路的结构示意图。如图1所示，本技术包括依序电连接的电源电路1、一级和二级保护电路2、宽压降压电路3、三级保护电路4以及负载电路5。电源电路1提供供电信号，为后续连接的一级和二级保护电路2、宽压降压电路3、三级保护电路4、负载电路5提供所需用电。一级和二级保护电路2连接在电源电路1与宽压降压电路3之间，用来保护宽压压降电路3的前端高压冲击。宽压降压电路3连接在一级和二级保护电路2与三级保护电路4之间，用来满足宽范围电压输入，低电压输出的需求，可以满足市面上2S-6S锂电池电压的输入范围。三级保护电路4连接在负载电路5与宽压降压电路3之间，用来抑制低压过压冲击，保护后续负载电路5的器件安全。负载电路5可以是5V工作电压的任何信号处理电路、驱动、电子设备等。本技术在其他实施方式中，并不局限于5V输出电压，可以满足其他电压输出保护的需求。参见图1，一级和二级保护电路2的输入端连接电源电路1，接收来自电源电路1输出的电源信号，通过第一过压导通单元6、第一阻抗单元7、第二过压导通单元8、第二阻抗单元9、第一滤波单元10后经由一级和二级保护电路2的输出端输出给后续的宽压降压电路3。参见图1，一级和二级保护电路2由一级保护电路和二级保护电路组成。一级保护电路是连接在电源电路1和二级保护电路之间的过电压抗冲击保护电路，包括第一过电压导通单元6和第一阻抗单元7。二级保护电路是连接在一级保护电路和宽压降压电路3之间的过电压抗冲击保护电路，包括第二过电压导通单元8和第二阻抗单元9。第一过电压导通单元6和第二过电压导通单元8并联的连接于电源线正极与地之间，在过电压时流过电流。第一阻抗单元7串联在第一过电压导通单元6之后。第二阻抗单元9串联在第二过电压导通单元8之后。一级和二级保护电路2的具体实施方式，参照图2实施例的电路原理图。如图2所示，一级和二级保护电路2由电源接口J1、电阻R4～R5、电容C2～C3、双向稳压二极管CR1～CR3组成。第一过压导通单元6、第一阻抗单元7、第二过压导通单元8、第二阻抗单元9根据输入的电源电压信号，做出相应的保护动作，如果输入电压瞬态高出输入电压范围，那么由第一过压导通单元6和第二过压导通单元8组成的两级过压导通单元会迅速导通，吸收浪涌；由第一阻抗单元7和第二阻抗单元9组成的两级阻抗单元分压耗能，共同抑制过压冲击情况。在一级和二级保护电路2的输出端前端加上第一滤波单元10可以过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，其特征在于：包括电源电路、一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路以及负载电路；所述电源电路提供供电信号，为后续连接的一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路、负载电路提供所需用电；所述一级和二级保护电路的输入端连接电源电路的输出端，接收所述电源电路输出的电源信号，通过第一过压导通单元、第一阻抗单元、第二过压导通单元、第二阻抗单元、第一滤波单元后经由一级和二级保护电路的输出端输出给后续的宽压降压电路；所述宽压降压电路的输入端连接所述一级和二级保护电路的输出端，所述一级和二级保护电路输出端的电源信号通过宽压降压电路、过压抑制单元、第二滤波单元后输出给负载电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于动力锂电池供电系统的宽电压抗冲击保护电路，其特征在于：包括电源电路、一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路以及负载电路；所述电源电路提供供电信号，为后续连接的一级和二级保护电路、宽压降压电路、三级保护电路、负载电路提供所需用电；所述一级和二级保护电路的输入端连接电源电路的输出端，接收所述电源电路输出的电源信号，通过第一过压导通单元、第一阻抗单元、第二过压导通单元、第二阻抗单元、第一滤波单元后经由一级和二级保护电路的输出端输出给后续的宽压降压电路；所述宽压降压电路的输入端连接所述一级和二级保护电路的输出端，所述一级和二级保护电路输出端的电源信号通过宽压降压电路、过压抑制单元、第二滤波单元后输出给负载电路。2.根据权利要求1所述的用于动力锂电池供电系统的宽电压抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶涛，刘夏，黄俊燕，
申请(专利权)人：上海俏动智能化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31