一种直流过压保护电路及直流过压保护方法技术

一种直流过压保护电路及直流过压保护方法，直流过压保护电路包括：第一电源控制模块、开关控制模块、第一开关模块、第二开关模块、电源处理模块、第一电压处理模块、第二电压处理模块、电压检测模块及光电转换模块；当供电电源输出的电能没有过压信号的前提下，则分别控制第一开关模块和第二开关模块进行导通，让负载得电工作起来，并启动供电电源的过压检测过程；当检测到供电电源处于严重过压状态时，则通过第一开关模块切断供电电源的电能输出，保护硬件相关电路不会过压损坏；当检测到供电电源输出的电能不满足负载的额定工作条件时，则通过第二开关模块切断负载的电能输入，使负载停止工作；对于供电电源实现多种工作状态下的电压保护功能。

A DC over-voltage protection circuit and a DC over-voltage protection method

【技术实现步骤摘要】
一种直流过压保护电路及直流过压保护方法
本申请属于电子电路
，尤其涉及一种直流过压保护电路及直流过压保护方法。
技术介绍
随着电子技术的不断普及，电子产品已经逐渐普遍地适用于各个不同的工业
，当电子产品应用在不同的工业场景中时，需要将电能输出至电子产品中，进而电子产品能够安全上电，以维持正常的电路功能；因此电子产品的供电安全性对于电子产品的运行安全性和稳定性具有极其重要的影响，若电子产品处于过压状态，这将对于电子产品的运行安全性造成极大的损害，并且会完全烧毁电子产品的物理结构，降低电子产品的使用安全性和工作效率；因此技术人员需要对于电子产品采取过压保护措施，以防止电子产品遭受过压损害。传统技术在对于电子产品进行过压保护的过程中，需要将过压保护器件直接连接在电子产品的供电回路中，以获取电子产品输入的电能并进行转换，进而对于电子产品输入的电能进行保护；传统的过压保护过程不但操作步骤复杂，需要进行针对于每一种电子产品的供电类型设计复杂的过压保护电路，导致电子产品的过压保护成本较高；并且电子产品接入的高压电能将会对于过压保护器件本身的物理安全造成损坏，提高了过压保护过程中电子器件的维护成本，降低了传统技术中过压保护电路的兼容性和过压检测精度；因此传统技术中的过压保护电路的过压保护的稳定性和可扩展性较低，电路的设计成本较高，过压检测方法的性价比不高。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种直流过压保护电路及直流过压保护方法，旨在解决传统的技术方案中过压保护的设计成本和维护成本较高，并且传统的过压保护电路本身容易受到高压电能的物理损害，降低了直流过压保护过程中的稳定性和可靠性的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种直流过压保护电路，与供电电源连接，所述直流过压保护电路包括：与所述供电电源连接，被配置为接收所述供电电源输出的第一电源信号，并生成第一控制信号的第一电源控制模块；与所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一控制信号输出导通控制信号的开关控制模块；与所述开关控制模块及所述供电电源连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，以传输所述第一电源信号的第一开关模块；与所述第一开关模块连接，被配置为对所述第一电源信号进行整流处理和滤波处理后得到第一直流信号的电源处理模块；与所述开关控制模块、所述电源处理模块及负载连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，将所述第一直流信号输出至所述负载的第二开关模块；与电源处理模块连接，被配置为对所述第一直流信号进行采样和分压后得到第一采样电压的第一电压处理模块；与所述第一电压处理模块连接，被配置为对所述第一采样电压进行电压跟随和共模干扰抑制后得到第一检测电压的第二电压处理模块；与所述第二电压处理模块连接，被配置为根据所述第一检测电压和第一预设电压之间的差值获取所述供电电源的过压检测结果，当判定所述供电电源处于过压状态时，则生成第一过压检测信号；并根据所述第一检测电压和第二预设电压之间的差值获取所述负载的安全检测结果，当判定所述负载处于异常工作状态时，则生成安全检测信号的电压检测模块；以及与所述电压检测模块及所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一过压检测信号生成第一过压保护信号，根据所述安全检测信号生成安全保护信号，并对所述第一过压保护信号和所述安全保护信号分别进行光耦隔离传输的光电转换模块；所述第一电源控制模块还用于根据光耦隔离传输的所述第一过压保护信号生成第二控制信号，及根据光耦隔离传输的安全保护信号生成第三控制信号；所述开关控制模块还用于根据所述第二控制信号输出第一关断控制信号，及根据所述第三控制信号输出第二关断控制信号；所述第一开关模块还用于根据所述第一关断控制信号进行关断；所述第二开关模块还用于根据所述第二关断控制信号进行关断。在其中的一个实施例中，所述第一电源控制模块包括：与所述供电电源及所述开关控制模块连接，被配置为接收所述供电电源输出的第一电源信号的控制单元；与所述控制单元连接，被配置为对所述第一电源信号进行分压处理的第一分压单元；与所述光电转换模块、所述第一分压单元、所述控制单元及所述开关控制模块连接，被配置为当接收到分压处理后的所述第一电源信号并且未接收到光耦隔离传输的所述第一过压保护信号和光耦隔离传输的所述安全保护信号时，生成第一开关检测信号；当接收到光耦隔离传输的所述第一过压保护信号时生成第二开关检测信号；当接收到光耦隔离传输的所述安全保护信号时生成第三开关检测信号的第一开关单元；以及与所述第一开关单元及所述控制单元连接，被配置为根据所述第一开关检测信号生成第四开关检测信号，根据所述第二开关检测信号生成第五开关检测信号，根据所述第三开关检测信号生成第六开关检测信号的第二开关单元；所述控制单元还用于根据所述第四开关检测信号生成所述第一控制信号，根据所述第五开关检测信号生成所述第二控制信号，根据所述第六开关检测信号生成所述第三控制信号。在其中的一个实施例中，所述第二电压处理模块包括：与所述第一电压处理模块连接，被配置为对所述第一采样电压进行电压跟随的电压跟随单元；和连接于所述电压跟随单元与所述电压检测模块之间，被配置为对电压跟随后的第一采样电压进行共模干扰抑制，并得到所述第一检测电压的干扰抑制单元。在其中的一个实施例中，所述直流过压保护电路还包括：与所述第二电压处理模块连接，被配置为对所述第一检测电压进行传输的电压传输模块；和与所述电压传输模块连接，被配置为对所述第一检测电压进行电压检测的电压检测模块。在其中的一个实施例中，所述直流过压保护电路还包括：与所述电压传输模块连接，被配置为对所述第一检测电压的幅值进行显示的电压显示模块。在其中的一个实施例中，所述电压传输模块为隔离传输单元或者非隔离传输单元。在其中的一个实施例中，所述直流过压保护电路还包括：连接于所述供电电源与所述第一电源控制模块之间，被配置为对所述第一电源信号的幅值进行调节的开关电源模块。在其中的一个实施例中，所述第一电压处理模块包括：与所述电源处理模块连接，被配置为对所述第一直流信号进行采样的电压采样单元；和连接于所述电压采样单元与所述第二电压处理模块之间，被配置为对采样后的第一直流信号进行分压得到所述第一采样电压的第二分压单元。在其中的一个实施例中，所述电压检测模块包括：被配置为生成所述第一预设电压的第一电压参考单元；被配置为生成所述第二预设电压的第二电压参考单元；和与所述第一电压参考单元、所述第二电压参考单元、所述第二电压处理模块以及所述光电转换模块连接，被配置为检测到所述第一检测电压大于或者等于所述第一预设电压时，则判定所述供电电源处于过压状态，并生成所述第一过压检测信号；检测到所述第一检测电压大于或者等于所述第二预设电压时，则判定所述负载处于异常工作状态，并生成所述安全检测信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流过压保护电路，与供电电源连接，其特征在于，所述直流过压保护电路包括：/n与所述供电电源连接，被配置为接收所述供电电源输出的第一电源信号，并生成第一控制信号的第一电源控制模块；/n与所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一控制信号输出导通控制信号的开关控制模块；/n与所述开关控制模块及所述供电电源连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，以传输所述第一电源信号的第一开关模块；/n与所述第一开关模块连接，被配置为对所述第一电源信号进行整流处理和滤波处理后得到第一直流信号的电源处理模块；/n与所述开关控制模块、所述电源处理模块及负载连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，将所述第一直流信号输出至所述负载的第二开关模块；/n与电源处理模块连接，被配置为对所述第一直流信号进行采样和分压后得到第一采样电压的第一电压处理模块；/n与所述第一电压处理模块连接，被配置为对所述第一采样电压进行电压跟随和共模干扰抑制后得到第一检测电压的第二电压处理模块；/n与所述第二电压处理模块连接，被配置为根据所述第一检测电压和第一预设电压之间的差值获取所述供电电源的过压检测结果，当判定所述供电电源处于过压状态时，则生成第一过压检测信号；并根据所述第一检测电压和第二预设电压之间的差值获取所述负载的安全检测结果，当判定所述负载处于异常工作状态时，则生成安全检测信号的电压检测模块；以及/n与所述电压检测模块及所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一过压检测信号生成第一过压保护信号，根据所述安全检测信号生成安全保护信号，并对所述第一过压保护信号和所述安全保护信号分别进行光耦隔离传输的光电转换模块；/n所述第一电源控制模块还用于根据光耦隔离传输的所述第一过压保护信号生成第二控制信号，及根据光耦隔离传输的安全保护信号生成第三控制信号；/n所述开关控制模块还用于根据所述第二控制信号输出第一关断控制信号，及根据所述第三控制信号输出第二关断控制信号；/n所述第一开关模块还用于根据所述第一关断控制信号进行关断；/n所述第二开关模块还用于根据所述第二关断控制信号进行关断。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直流过压保护电路，与供电电源连接，其特征在于，所述直流过压保护电路包括：
与所述供电电源连接，被配置为接收所述供电电源输出的第一电源信号，并生成第一控制信号的第一电源控制模块；
与所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一控制信号输出导通控制信号的开关控制模块；
与所述开关控制模块及所述供电电源连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，以传输所述第一电源信号的第一开关模块；
与所述第一开关模块连接，被配置为对所述第一电源信号进行整流处理和滤波处理后得到第一直流信号的电源处理模块；
与所述开关控制模块、所述电源处理模块及负载连接，被配置为根据所述导通控制信号进行导通，将所述第一直流信号输出至所述负载的第二开关模块；
与电源处理模块连接，被配置为对所述第一直流信号进行采样和分压后得到第一采样电压的第一电压处理模块；
与所述第一电压处理模块连接，被配置为对所述第一采样电压进行电压跟随和共模干扰抑制后得到第一检测电压的第二电压处理模块；
与所述第二电压处理模块连接，被配置为根据所述第一检测电压和第一预设电压之间的差值获取所述供电电源的过压检测结果，当判定所述供电电源处于过压状态时，则生成第一过压检测信号；并根据所述第一检测电压和第二预设电压之间的差值获取所述负载的安全检测结果，当判定所述负载处于异常工作状态时，则生成安全检测信号的电压检测模块；以及
与所述电压检测模块及所述第一电源控制模块连接，被配置为根据所述第一过压检测信号生成第一过压保护信号，根据所述安全检测信号生成安全保护信号，并对所述第一过压保护信号和所述安全保护信号分别进行光耦隔离传输的光电转换模块；
所述第一电源控制模块还用于根据光耦隔离传输的所述第一过压保护信号生成第二控制信号，及根据光耦隔离传输的安全保护信号生成第三控制信号；
所述开关控制模块还用于根据所述第二控制信号输出第一关断控制信号，及根据所述第三控制信号输出第二关断控制信号；
所述第一开关模块还用于根据所述第一关断控制信号进行关断；
所述第二开关模块还用于根据所述第二关断控制信号进行关断。


2.根据权利要求1所述的直流过压保护电路，其特征在于，所述第一电源控制模块包括：
与所述供电电源及所述开关控制模块连接，被配置为接收所述供电电源输出的第一电源信号的控制单元；
与所述控制单元连接，被配置为对所述第一电源信号进行分压处理的第一分压单元；
与所述光电转换模块、所述第一分压单元、所述控制单元及所述开关控制模块连接，被配置为当接收到分压处理后的所述第一电源信号并且未接收到光耦隔离传输的所述第一过压保护信号和光耦隔离传输的所述安全保护信号时，生成第一开关检测信号；当接收到光耦隔离传输的所述第一过压保护信号时生成第二开关检测信号；当接收到光耦隔离传输的所述安全保护信号时生成第三开关检测信号的第一开关单元；以及
与所述第一开关单元及所述控制单元连接，被配置为根据所述第一开关检测信号生成第四开关检测信号，根据所述第二开关检测信号生成第五开关检测信号，根据所述第三开关检测信号生成第六开关检测信号的第二开关单元；
所述控制单元还用于根据所述第四开关检测信号生成所述第一控制信号，根据所述第五开关检测信号生成所述第二控制信号，根据所述第六开关检测信号生成所述第三控制信号。


3.根据权利要求1所述的直流过压保护电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙本聪，
申请(专利权)人：深圳市佳士科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44