本实用新型专利技术涉及直流供电领域，具体涉及一种直流供电的保护装置。所述保护装置包括主控单元、开关单元和电流检测单元，所述主控单元分别与开关单元和电流检测单元连接，所述开关单元还分别与电源正极母线和电源正极支线连接；所述开关单元根据主控单元的控制对电源正极母线和电源正极支线进行通路、断开操作，所述电流检测单元获取经过开关单元的电流信息，并在在电流信息异常时发送电流异常信号至主控单元。本实用新型专利技术还体涉及一种直流供电的保护系统。本实用新型专利技术通过一种能够精确设定过流、过压、欠压值，同时具备过流、过压、欠压、过温保护与监测母线供电状态，监测负载状态，显示故障状态的智能恢复保护电路。
A DC Power Supply Protection Device and System
【技术实现步骤摘要】
一种直流供电的保护装置及系统
本技术涉及直流供电领域，具体涉及一种直流供电的保护装置及系统。
技术介绍
目前POE采用集中直流供电方式，拓扑结构如图1所示。所有支路终端设备120供电都直接从同一个功率变换器110输出的母线上取电，为防止某一支路出现短路或过流故障，从而影响到母线电压，进而影响其他连接到母线的终端设备120的正常工作，一般在每一支路都会串联一个自恢复保险丝130。其中，其中，POE(PowerOverEthernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。自恢复保险丝130工作原理是当线路发生短路或过载时，流经自恢复保险丝130的大电流产生的热量，使其形成高阻状态，工作电流减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除后，自恢复保险丝130恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护。从其原理可以看出，首先过流后，接着产生高温，然后形成高阻，才实现保护。因此，发生过流，是不能立即产生保护，必须等温度上升以后，才可保护。在实际应用中，经常一条支路出现故障，由于保护不及时，会导致功率变换器110重启，影响所有连接到母线上的支路终端设备120正常工作。为了降低一条故障支路对母线上连接的其他终端设备120的影响，业界提出了集中式直流分组供电拓扑结构，如图2所示。这样，一条支路出现问题，只会影响同组的其他支路，而不影响其他组的支路，大大降低受影响支路数目。但采取这种拓扑结构会导致每一组都必须增加一个功率变换器110，不仅成本、体积都大大增加，也不能从根本上解决问题，还是有支路受到影响。所以这种结构是不经济，不环保，但是又不得而为之。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种直流供电的保护装置及系统，解决现有拓扑结构的不经济、不环保、控制效果不理想的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种直流供电的保护装置，所述保护装置包括主控单元、开关单元和电流检测单元，所述主控单元分别与开关单元和电流检测单元连接，所述开关单元还分别与电源正极母线和电源正极支线连接；其中，所述开关单元根据主控单元的控制对电源正极母线和电源正极支线进行通路、断开操作，所述电流检测单元获取经过开关单元的电流信息，并在在电流信息异常时发送电流异常信号至主控单元，所述主控单元根据电流异常信号控制开关单元进行断开操作。其中，较佳方案是：所述开关单元包括第一功率开关管，所述第一功率开关管的漏极与电源正极母线连接，其源极与电源正极支线连接，其栅极与主控单元连接，并根据主控单元的驱动，控制漏极和源极的通路或断开。其中，较佳方案是：所述电流检测单元包括第二功率开关管、第一电阻和第一OP放大器，所述第二功率开关管的漏极与第一电阻串联后接入第一功率开关管的漏极，其源极与第一功率开关管的源极连接，其栅极与主控单元连接，所述第一OP放大器的输入端分别与第一电阻的两端连接，其输出端与主控单元连接，所述第一OP放大器的基准端通过第二电阻与电源正极母线连接。其中，较佳方案是：所述第二功率开关管的尺寸小于第一功率开关管的尺寸。其中，较佳方案是：所述保护装置还包括设置在主控单元与第一功率开关管的栅极之间的驱动模块，所述驱动模块根据主控单元的控制驱动第一功率开关管的通路或断开。其中，较佳方案是：所述保护装置还包括与驱动模块连接的电荷泵，所述电荷泵还与电源正极母线连接，并将电源正极母线的电压值提高至可供第一功率开关管通路的电压值，并通过驱动模块提供至第一功率开关管的栅极。其中，较佳方案是：所述保护装置还包括电压检测单元，所述电压检测单元的信号输出端与主控单元连接，其电压输入端分别通过一电阻并入电源正极母线和电源负极母线，并获取电源正极母线和电源负极母线之间的供电电压，且在供电电压异常时发送电压异常信号至主控单元，所述主控单元根据电压异常信号控制开关单元进行断开操作。其中，较佳方案是：所述电压检测单元还包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的反相输入端和第二比较器的正向输入端均与电压输入端连接，所述第一比较器的正向输入端接入第一基准电压，所述第二比较器的反相输入端接入第二基准电压，所述第一比较器的输出端和第二比较器的输出端均与信号输出端连接；其中，第一基准电压的电压值大于第二基准电压的电压值。其中，较佳方案是：所述保护装置还包括监测开关单元温度的温度检测单元，所述温度检测单元与主控单元连接，并在温度异常时发送温度异常信号至主控单元，所述主控单元根据异常信号控制开关单元进行断开操作。其中，较佳方案是：所述保护装置还包括与主控单元连接的显示驱动单元，所述显示驱动单元包括驱动外部LED灯工作的第一输出控制端和第二输出控制端，所述显示驱动单元根据主控单元的控制通过第一输出控制端和第二输出控制端驱动外部LED灯工作。其中，较佳方案是：所述保护装置封装在一芯片中，所述芯片至少包括OD端口、OS端口、iset端口和gnd端口，所述开关单元分别与OD端口和OS端口连接，所述电流检测单元分别与OD端口、OS端口和iset端口连接，所述芯片通过OD端口与电源正极母线连接，其通过OS端口与电源正极支线连接，其通过iset端口与一电阻连接再进入电源正极母线，其gnd端口接地。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种直流供电的保护系统，输入电源通过电源正极母线和电源负极母线将电能传输至对应的终端设备中，所述保护系统包括多个用于控制电源正极母线的通断的保护装置。本技术的有益效果在于，与现有技术相比，本技术通过一种能够精确设定过流、过压、欠压值，同时具备过流、过压、欠压、过温保护与监测母线供电状态，监测负载状态，显示故障状态的智能恢复保护电路；进一步地，其还具有成本低，稳定性强，对其他支路影响性低，体积小等优势。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有直流供电系统的结构示意图；图2是现有局部式直流供电系统的结构示意图；图3是本技术保护装置的结构示意图；图4是本技术基于保护装置的直流供电系统的结构示意图；图5是本技术开关单元的结构示意图；图6是本技术电流检测单元实施例一的结构示意图；图7是本技术电流检测单元实施例二的结构示意图；图8是本技术驱动模块的结构示意图；图9是本技术电荷泵与驱动模块的结构示意图；图10是本明发基于电压检测单元的保护装置的结构示意图；图11是本技术电压检测单元的结构示意图；图12是本技术温度检测单元的结构示意图；图13是本技术显示驱动单元的结构示意图；图14是本技术保护装置构成芯片实施例一的结构示意图；图15是本技术保护装置构成芯片实施例二的结构示意图。具体实施方式现结合附图，对本技术的较佳实施例作详细说明。如图3和图4所示，本技术提供一种直流供电的保护装置的优选实施例。一种直流供电的保护装置230，所述保护装置230包括主控单元231、开关单元232和电流检测单元233，所述主控单元231分别与开关单元232和电流检测单元233连接，所述开关单元232还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流供电的保护装置，其特征在于：所述保护装置包括主控单元、开关单元和电流检测单元；其中，所述开关单元包括第一功率开关管，所述第一功率开关管的漏极与电源正极母线连接，其源极与电源正极支线连接；所述电流检测单元包括第二功率开关管、第一电阻和第一OP放大器，所述第二功率开关管的漏极与第一电阻串联后接入第一功率开关管的漏极，其源极与第一功率开关管的源极连接，其栅极与主控单元连接，所述第一OP放大器的输入端分别与第一电阻的两端连接，其输出端与主控单元连接；所述第一OP放大器获取第一电阻的电流信息以实现对第二功率开关管的电流监控，并在电流信息异常时发送电流异常信号至主控单元，所述主控单元根据电流异常信号控制第一功率开关管进行断开操作。
【技术特征摘要】
1.一种直流供电的保护装置，其特征在于：所述保护装置包括主控单元、开关单元和电流检测单元；其中，所述开关单元包括第一功率开关管，所述第一功率开关管的漏极与电源正极母线连接，其源极与电源正极支线连接；所述电流检测单元包括第二功率开关管、第一电阻和第一OP放大器，所述第二功率开关管的漏极与第一电阻串联后接入第一功率开关管的漏极，其源极与第一功率开关管的源极连接，其栅极与主控单元连接，所述第一OP放大器的输入端分别与第一电阻的两端连接，其输出端与主控单元连接；所述第一OP放大器获取第一电阻的电流信息以实现对第二功率开关管的电流监控，并在电流信息异常时发送电流异常信号至主控单元，所述主控单元根据电流异常信号控制第一功率开关管进行断开操作。2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述第一OP放大器的基准端通过第二电阻与电源正极母线连接。3.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于：所述第二功率开关管的尺寸小于第一功率开关管的尺寸。4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述保护装置还包括设置在主控单元与第一功率开关管的栅极之间的驱动模块，所述驱动模块根据主控单元的控制驱动第一功率开关管的通路或断开。5.根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于：所述保护装置还包括与驱动模块连接的电荷泵，所述电荷泵还与电源正极母线连接，并将电源正极母线的电压值提高至可供第一功率开关管通路的电压值，并通过驱动模块提供至第一功率开关管的栅极。6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述保护装置还包括电压检测单元，所述电压检测单元的信号输出端与主控单元连接，其电压输入端分别通过一电阻并入电源正极母线和电源负极母线，并获取电源正极母线和电源负极母线之间的供电电压，且在供电电压异常时发送电压异常...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，陈泽松，
申请(专利权)人：深圳市高胜科研电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44
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