一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路制造技术

本发明专利技术提供了一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其中，保护芯片的正电压输入引脚与采样电阻的一端和直流输入电源连接，保护芯片的采样电流输入引脚与采样电阻的另一端和N‑MOS管的漏极连接，保护芯片的栅极驱动输出引脚和N‑MOS管的栅极连接，保护芯片的输出反馈引脚和N‑MOS管的源极连接；分压装置内的第一分压节点与保护芯片的欠压锁定引脚连接，分压装置内的第二分压节点与保护芯片的过压锁定引脚连接；仪器仪表放大器芯片的高电位输入引脚与低电位输入引脚分别与采样电阻两端连接。与现有技术比较本发明专利技术的有益效果在于：该电路将功能集成度高，在不牺牲性能的前提下，电路结构简化，从而使得该电路适用于深海高压环境。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路
本专利技术涉及电子电路设计
，具体涉及一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路。
技术介绍
在研制深海电子设备过程中，其中一个研发设计标准为：在保证不牺牲性能情况下，要求电子设备体积小、重量轻。这就要求电子设备能置于体积小的非耐压舱体内，同时电子设备自身也能够耐压。现有技术中，通常大功率电源保护电路和电流检测电路在整体电路中是分别独立进行设计的，而且分别独立设置的两个电路外围一般需要设置大功率电感、电容和电阻等器件。但是现有技术中的大功率电源保护电路和电流检测电路却明显的缺陷，其缺陷在于，其不适用于水下高压环境中，具体地，现有技术中的大功率电源保护电路和电流检测电路中使用的大功率电感、电容和电阻体积较大，并且封装形式都无法耐高压，因此无法应用于耐压环境中。同时，大功率电路都需要额外的措施进行散热，这就造成电路所占面积较大，集成度不高，不符合在深海应用经济性的要求。因此，急需研发一种能够应用于水下且集成大功率电源保护功能和大电流检测功能的电路。
技术实现思路
有鉴于此，为解决现有技术中的大功率电源保护电路和电流检测电路不适用于深海环境的问题，本专利技术提供一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其包括保护芯片、采样电阻、N-MOS管、分压装置和仪器仪表放大器芯片，所述保护芯片的正电压输入引脚与所述采样电阻的一端和直流输入电源连接，所述保护芯片的采样电流输入引脚与所述采样电阻的另一端和N-MOS管的漏极连接，所述保护芯片的栅极驱动输出引脚和N-MOS管的栅极连接，所述保护芯片的输出反馈引脚和N-MOS管的源极连接；所述分压装置与所述直流输入电源连接，所述分压装置内的第一分压节点与所述保护芯片的欠压锁定引脚连接，所述分压装置内的第二分压节点与所述保护芯片的过压锁定引脚连接；所述仪器仪表放大器芯片用于检测电流，其高电位输入引脚与低电位输入引脚分别与所述采样电阻两端连接。较佳地，其还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管为TVS二极管，所述第一二极管与分压装置并联设置，所述第一二极管的负极与所述直流输入电源连接；所述第二二极管的负极与所述保护芯片的采样电流输入引脚连接。较佳地，其还包括第一电容和第二电容，所述第一电容、所述第二电容与所述分压装置之间相互并联设置；所述第一电容为瓷片电容，正极与直流输入电源连接，另一端接地；所述第一电容和所述第二电容用于对直流输入进行滤波。较佳地，其还包括第四电容和第五电容，所述第四电容和所述第五电容并联设置，所述第四电容的正极与所述保护芯片的输出反馈引脚连接，另一端接地；所述第四电容和所述第五电容用于对所述对保护芯片的输出的进行滤波。较佳地，所述分压装置为串联电阻式分压装置，其包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一分压节点设置在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二分压节点设置在所述第二电阻和所述第三电阻之间；所述第一电阻的另一端与所述直流输入电源连接，所述第三电阻的另一端接地。较佳地，其还包括第四电阻和第六电容，所述第四电阻一端与所述保护芯片的功率限制设置引脚连接，另一端接地；所述第六电容一端与所述保护芯片的时序电容引脚连接，另一端接地，所述保护芯片的接地引脚接地。较佳地，其还包括第三电容和第五电阻，所述第三电容C3一端接所述保护芯片的正电压输入引脚，另一端接地；所述第五电阻两端分别与所述保护芯片的功率正常指示信号引脚和输出反馈引脚连接。较佳地，所述仪器仪表放大器芯片的高电位输入引脚和低电位输入引脚通过输入滤波网络与所述采样电阻连接，所述输入滤波网络包括第七电容、第十电阻和第十一电阻；所述第七电容两端分别与所述仪器仪表放大器芯片的高电位输入引脚和低电位输入引脚连接；所述第十电阻的一端与所述仪器仪表放大器芯片的低电位输入引脚连接，另一端与所述采样电阻低电位一端连接；所述第十一电阻的一端与所述仪器仪表放大器芯片的高电位输入引脚连接，另一端与所述采样电阻高电位一端连接。较佳地，所述仪器仪表放大器芯片的第一参考电压输入引脚和第二参考电压输入引脚，均接入输入参考电压；所述仪器仪表放大器芯片的接地引脚接地；所述接地引脚与所述第二参考电压输入引脚之间设置有第八电容；所述仪器仪表放大器芯片的电压输出引脚与AD模数转换器。较佳地，所述保护芯片为LM5069芯片；所述仪器仪表放大器芯片为INA240A2D芯片。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路将大功率电源保护和大电流检测功能集成在一体，在不牺牲性能的前提下，极大程度上简化的电路结构。从而使得该电路适用于深海高压环境。应用该电路时，可利用深海低温特点，从而不加装额外的散热措施，进一步有效的减轻了相关电子设备的体积和重量，该电路对水下电子设备具有较高的经济性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中的应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路的电路图。附图标记：保护芯片U1、仪器仪表放大器芯片U2、采样电阻Rsense、N-MOS管Q1、分压装置100、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一二极管D1、第二二极管D2、分压装置100和输入滤波网络200。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。以下描述中，为了说明而不是为了限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，其包括保护芯片、采样电阻、N-MOS管、分压装置和仪器仪表放大器芯片，所述保护芯片的正电压输入引脚与所述采样电阻的一端和直流输入电源连接，所述保护芯片的采样电流输入引脚与所述采样电阻的另一端和N-MOS管的漏极连接，所述保护芯片的栅极驱动输出引脚和N-MOS管的栅极连接，所述保护芯片的输出反馈引脚和N-MOS管的源极连接；所述分压装置与所述直流输入电源连接，所述分压装置内的第一分压节点与所述保护芯片的欠压锁定引脚连接，所述分压装置内的第二分压节点与所述保护芯片的过压锁定引脚连接；所述仪器仪表放大器芯片用于检测电流，其高电位输入引脚与低电位输入引脚分别与所述采样电阻两端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，其包括保护芯片、采样电阻、N-MOS管、分压装置和仪器仪表放大器芯片，所述保护芯片的正电压输入引脚与所述采样电阻的一端和直流输入电源连接，所述保护芯片的采样电流输入引脚与所述采样电阻的另一端和N-MOS管的漏极连接，所述保护芯片的栅极驱动输出引脚和N-MOS管的栅极连接，所述保护芯片的输出反馈引脚和N-MOS管的源极连接；所述分压装置与所述直流输入电源连接，所述分压装置内的第一分压节点与所述保护芯片的欠压锁定引脚连接，所述分压装置内的第二分压节点与所述保护芯片的过压锁定引脚连接；所述仪器仪表放大器芯片用于检测电流，其高电位输入引脚与低电位输入引脚分别与所述采样电阻两端连接。


2.如权利要求1中所述的应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，其还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管为TVS二极管，所述第一二极管与分压装置并联设置，所述第一二极管的负极与所述直流输入电源连接；所述第二二极管的负极与所述保护芯片的采样电流输入引脚连接。


3.如权利要求1中所述的应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，其还包括第一电容和第二电容，所述第一电容、所述第二电容与所述分压装置之间相互并联设置；所述第一电容为瓷片电容，正极与直流输入电源连接，另一端接地；所述第一电容和所述第二电容用于对直流输入进行滤波。


4.如权利要求1中所述的应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，其还包括第四电容和第五电容，所述第四电容和所述第五电容并联设置，所述第四电容的正极与所述保护芯片的输出反馈引脚连接，另一端接地；所述第四电容和所述第五电容用于对所述保护芯片的输出的进行滤波。


5.如权利要求1中所述的应用于水下的功率电源保护和电流检测的电路，其特征在于，所述分压装置为串联电阻式分压装置，其包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一分压节点设置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文才，蔡笃思，高怀宁，辛永智，李志远，张少伟，
申请(专利权)人：中国科学院深海科学与工程研究所，
类型：发明
国别省市：海南;46