自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路和方法技术

本申请涉及一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路和方法，该方法包括:首先通过电压采样模块采集输入电压的信息，主控模块基于采集的电压信息对输入电压进行判断，当输入电压为在预设范围内时，正常输出；当浪涌过欠压时，通过过欠压浪涌处理模块将过压电压抑制，将欠压电压升压后，输出正常范围内的电压；当输入电压为持续性的过欠压时，断开供电回路，停止输出。如此，可以自适应的判断输入电压，在出现浪涌现象时，进行浪涌抑制，保证设备正常运行，在输入电压为持续性过欠压电压时，断开供电回路，保护电路和后端设备，大大提高了供电设备的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路和方法
本申请涉及车载供电
，尤其涉及一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路和方法。
技术介绍
在车辆使用过程中，通过电源为车载设备进行供电时，如在军用车辆使用过程中，GJB298-1987军用车辆28伏直流电气系统特性对输入过欠压浪涌进行要求，即需要对输入浪涌抑制到18-36V范围内。现有抑制浪涌电路中，只能对浪涌进行一定抑制，如识别100V/50ms的过压浪涌电压，对其进行抑制，识别6V/1s的欠压浪涌电压，对其进行升压，但在实际应用中，会出现超出预设范围的持续电压，如高于36V或低于18V，浪涌抑制并不能使其落在正常电压范围内，此时，长时间低于18V的电压会使电池处于长期的欠压状态供电，损坏电池，长时间高于36V的电压会烧毁浪涌抑制电路，以及烧毁后端的电源模块和供电设备，以及长时间的处于浪涌抑制状态也会损害电路，造成危险，即无法识别过欠压是浪涌造成的还是输入电压不合适造成的，进而无法采取对应的措施，容易造成电路设备损坏的问题。
技术实现思路
本申请针对现有技术中，无法识别过欠压是浪涌造成的还是输入电压不合适造成的，进而无法采取对应的措施，容易造成电路设备损坏的问题，提供一种一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路和方法，用于在一定程度上解决现有技术中的该技术问题。本申请的上述目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本申请实施例提供一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路，包括：电压采样模块、过欠压浪涌处理模块、输入过欠压关断模块和主控模块；所述电压采样模块与所述主控模块连接，用于采集得到输入电压信息，并将所述输入电压信息传递至所述主控模块中，供所述主控模块确定所述输入电压是否异常；其中，所述异常包括：浪涌过欠压异常和持续过欠压异常；所述主控模块在判断所述输入电压无异常时，控制电路正常输出电压；所述主控模块在判断所述输入电压异常并为浪涌过欠压异常时，通过所述过欠压浪涌处理模块，对浪涌电压进行处理后输出；所述主控模块在所述输入电压为持续过欠压时，通过控制所述输入过欠压关断模块关断供电回路，停止电压输出。可选的，所述过欠压浪涌处理模块包括：过压浪涌抑制子模块和欠压浪涌升压子模块；所述过压浪涌抑制子模块与所述欠压浪涌升压子模块均与所述主控模块连接；所述过压浪涌抑制子模块用于在所述主控模块的控制下对输入电压进行降压；所述欠压浪涌升压子模块用于在所述主控模块的控制下对输入电压进行升压。可选的，所述过压浪涌抑制子模块包括：第一电阻、第一电容、第二场效应管、第三电阻、第一二极管、第五电阻、第七电阻、第二十三电容、第四场效应管、第九电阻和第三二极管；所述第二场效应管漏极连接电源输入端和所述第一电阻第一端，栅极通过并联的所述第一二极管和所述第三电阻连接所述主控模块，源极分别连接所述第一电容第二端、所述第四场效应管漏极和所述第一电感第一端；所述第一电阻第二端连接所述第一电容第一端；所述第四场效应管漏极分别连接所述第一电感第一端和所述第七电阻第一端，栅极通过并联的所述第九电阻和所述第三二极管连接所述主控模块，源极连接所述第二十三电容的第二端；所述第七电阻第二端连接所述第二十三电容；所述欠压浪涌升压子模块包括：第二电阻、第二电容、第一场效应管、第四电阻、第二二极管、第六电阻、第八电阻、第二十四电容、第三场效应管、第十电阻和第四二极管；所述第一场效应管漏极连接电源输出端和所述第二电阻第一端，栅极通过并联的所述第二二极管和所述第四电阻连接所述主控模块，源极分别连接所述第二电容第二端、所述第四场效应管漏极和所述第一电感第二端；所述第二电阻第二端连接所述第二电容第一端；所述第三场效应管漏极分别连接所述第一电感第二端和所述第八电阻第一端，栅极通过并联的所述第十电阻和所述第四二极管连接所述主控模块，源极连接所述第二十四电容的第二端；所述第八电阻第二端连接所述第二十四电容；当所述主控模块判断输入电压存在浪涌过压异常时，控制所述第二场效应管和所述第四场效应管处于降压模式，控制所述第一场效应管导通，所述第三场效应管关断，对输入电压进行降压；当所述主控模块判断输入电压存在浪涌欠压异常时，控制所述第一场效应管和所述第三场效应管处于升压模式，所述控制第二场效应管导通，所述第四场效应管关断，对输入电压进行升压。可选的，所述输入过欠压关断电路包括：第六场效应管、第七场效应管和光耦合器；所述第六场效应管的漏极连接电源第一输出端，所述第七场效应管源极连接电源第二输出端，所述第六场效应管栅极与所述第七场效应管栅极并联后，通过所述光耦合器连接主控模块；所述输入过欠压关断模块用于在所述主控模块的控制下，断开所述第六场效应管和第七场效应管，停止电压输出，或导通所述第六场效应管和第七场效应管，输出电压。可选的，还包括驱动电路；所述驱动电路包括输入过压浪涌抑制驱动电路和输入欠压浪涌升压驱动电路；所述输入过压浪涌抑制驱动电路分别与所述主控模块和所述过压浪涌抑制子模块连接，用于驱动所述过压浪涌抑制子模块；所述输入欠压浪涌升压驱动电路分别与所述主控模块和所述欠压浪涌升压子模块连接，用于驱动所述欠压浪涌升压子模块。可选的，还包括辅助电源。可选的，所述辅助电源包括驱动电路辅助电源和主控模块辅助电源；所述驱动电路辅助电源用于为所述输入过压浪涌抑制驱动电路和输入欠压浪涌升压驱动电路供电，所述主控模块辅助电源用于为所述主控模块供电。可选的，还包括浪涌数据存储电路；所述浪涌数据存储电路与所述主控模块连接，用于存储输入电源产生的浪涌数据。可选的，还包括上位机通信电路；所述上位机通信电路与所述主控模块连接，用于与外部上位机通信之间进行数据传输。第二方面，本申请实施例提供一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护方法，包括：采集获取输入电压信息；基于所述输入电压信息，判断所述输入电压值是否超出预设电压值范围，若超出预设电压值范围判断所述输入电压为过欠压，若未超过预设电压值范围判断所述输入电压为正常；基于预设时间范围，判断所述过欠压电压维持时长是否超过预设时间范围，若超出预设时间范围判断所述输入电压为持续过欠压或浪涌处理超时，若未超出预设时间范围判断所述输入电压为浪涌过欠压；针对不同输入电压状态进行对应的处理；其中，包括：当所述输入电压正常时，正常输出该电压；若所述输入电压为浪涌过欠压时，通过预设过欠压浪涌处理电路，对输入电压进行抑制或升压后输出；若所述输入电压为持续过欠压或浪涌处理超时，通过预设输入过欠压关断电路关闭供电主回路，停止输出电压。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请的实施例提供的技术方案中，首先通过电压采样模块采集输入电压的信息，主控模块基于采集的电压信息对输入电压进行判断，当输入电压为在预设范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路，其特征在于，包括：/n电压采样模块、过欠压浪涌处理模块、输入过欠压关断模块和主控模块；/n所述电压采样模块与所述主控模块连接，用于采集得到输入电压信息，并将所述输入电压信息传递至所述主控模块中，供所述主控模块确定所述输入电压是否异常；其中，所述异常包括：浪涌过欠压异常和持续过欠压异常；/n所述主控模块在判断所述输入电压无异常时，控制电路正常输出电压；/n所述主控模块在判断所述输入电压异常并为浪涌过欠压异常时，通过所述过欠压浪涌处理模块，对浪涌电压进行处理后输出；/n所述主控模块在所述输入电压为持续过欠压时，通过控制所述输入过欠压关断模块关断供电回路，停止电压输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路，其特征在于，包括：
电压采样模块、过欠压浪涌处理模块、输入过欠压关断模块和主控模块；
所述电压采样模块与所述主控模块连接，用于采集得到输入电压信息，并将所述输入电压信息传递至所述主控模块中，供所述主控模块确定所述输入电压是否异常；其中，所述异常包括：浪涌过欠压异常和持续过欠压异常；
所述主控模块在判断所述输入电压无异常时，控制电路正常输出电压；
所述主控模块在判断所述输入电压异常并为浪涌过欠压异常时，通过所述过欠压浪涌处理模块，对浪涌电压进行处理后输出；
所述主控模块在所述输入电压为持续过欠压时，通过控制所述输入过欠压关断模块关断供电回路，停止电压输出。


2.根据权利要求1所述的自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路，其特征在于，所述过欠压浪涌处理模块包括：过压浪涌抑制子模块和欠压浪涌升压子模块；
所述过压浪涌抑制子模块与所述欠压浪涌升压子模块均与所述主控模块连接；
所述过压浪涌抑制子模块用于在所述主控模块的控制下对输入电压进行降压；
所述欠压浪涌升压子模块用于在所述主控模块的控制下对输入电压进行升压。


3.根据权利要求2所述的自适应输入过欠压浪涌抑制和输入过欠压保护电路，其特征在于，
所述过压浪涌抑制子模块包括：第一电阻、第一电容、第二场效应管、第三电阻、第一二极管、第五电阻、第七电阻、第二十三电容、第四场效应管、第九电阻和第三二极管；
所述第二场效应管漏极连接电源输入端和所述第一电阻第一端，栅极通过并联的所述第一二极管和所述第三电阻连接所述主控模块，源极分别连接所述第一电容第二端、所述第四场效应管漏极和所述第一电感第一端；所述第一电阻第二端连接所述第一电容第一端；
所述第四场效应管漏极分别连接所述第一电感第一端和所述第七电阻第一端，栅极通过并联的所述第九电阻和所述第三二极管连接所述主控模块，源极连接所述第二十三电容的第二端；所述第七电阻第二端连接所述第二十三电容；
所述欠压浪涌升压子模块包括：第二电阻、第二电容、第一场效应管、第四电阻、第二二极管、第六电阻、第八电阻、第二十四电容、第三场效应管、第十电阻和第四二极管；
所述第一场效应管漏极连接电源输出端和所述第二电阻第一端，栅极通过并联的所述第二二极管和所述第四电阻连接所述主控模块，源极分别连接所述第二电容第二端、所述第四场效应管漏极和所述第一电感第二端；所述第二电阻第二端连接所述第二电容第一端；
所述第三场效应管漏极分别连接所述第一电感第二端和所述第八电阻第一端，栅极通过并联的所述第十电阻和所述第四二极管连接所述主控模块，源极连接所述第二十四电容的第二端；所述第八电阻第二端连接所述第二十四电容；
当所述主控模块判断输入电压存在浪涌过压异常时，控制所述第二场效应管和所述第四场效应管处于降压模式，控制所述第一场效应管导通，所述第三场效应管关断，对输入电压进行降压；当所述主控模块判断输入电压存在浪涌欠压异常时，控制所述第一场效应管和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高涛，孙晋栋，张骁，杨婉，
申请(专利权)人：北京泰派斯特电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11