电源保护电路和电路系统技术方案

本申请提供一种电源保护电路和电路系统，该电源保护电路包括：过流保护电路、过压保护电路以及欠压保护电路至少两种电路，电源保护电路还包括：电平信号转换电路和控制开关，电平信号转换电路的输出通过控制开关与负载设备连接；过流保护电路用于对电源进行过流检测，并输出第一输出信号，过压保护电路用于对电源进行过压检测，并输出第二输出信号，欠压保护电路用于对电源进行欠压检测，并输出第三输出信号；电平信号转换电路用于根据第一输出信号、第二输出信号以及第三输出信号，对控制开关进行控制，以控制负载设备与电源之间的通断。提高了电源电路的工作可靠性、稳定性和适用性。

【技术实现步骤摘要】
电源保护电路和电路系统
本申请涉及电源保护
，尤其涉及一种电源保护电路和电路系统。
技术介绍
在电源电路中往往存在一些不稳定因素，会直接或间接的导致电源电路供电异常，从而使得负载设备工作异常，甚至使得整个电路系统发生瘫痪。因此，在对电子产品进行产品设计时，通常会在电源电路上设计相应的电源保护电路，以防止各种不稳定因素导致电路系统出现故障。电源电路中可能发生的故障主要包括过流、欠压、过压等情况。现有技术中，为了保证电源电路能够安全可靠地运行，通常单独设计相应的保护方案(过流保护、过压保护、欠压保护等)，例如，通过电流检测芯片或电压检测芯片等，对电源电路的电流或电压进行监测，以便监视电源电路的工作情况，及时发现故障并切断故障设备的电源，防止事故扩大。然而，现有技术中，各电源保护方案的保护功能单一，电源电路的可靠性较低。
技术实现思路
本申请提供一种电源保护电路和电路系统，以实现对电源电路的全面保护，提高电源电路的可靠性。第一方面，本申请实施例提供一种电源保护电路，包括：用于对电源进行过流检测并输出第一输出信号的过流保护电路、用于对电源进行过压检测并输出第二输出信号的过压保护电路以及用于对电源进行欠压检测并输出第三输出信号的欠压保护电路中的至少两种电路；电源保护电路还包括控制开关和用于根据第一输出信号、第二输出信号以及第三输出信号对控制开关进行控制的电平信号转换电路；其中，过流保护电路的输入端、过压保护电路的输入端、欠压保护电路的输入端分别与电源连接，过流保护电路的输出端、过压保护电路的输出端及欠压保护电路的输出端，分别与电平信号转换电路的输入连接，电平信号转换电路的输出通过控制开关与负载设备连接。本申请实施例中，通过在电源保护电路中设置过流保护电路、过压保护电路以及欠压保护电路，可以分别实现对电源的过流检测、过压检测以及欠压检测，并且，通过电平信号转换电路根据过流检测、过压检测以及欠压检测的输出信号，对控制开关进行控制，电源保护电路可以同时兼备过流保护功能、过压保护功能以及欠压保护功能，提高了电源电路的工作可靠性和稳定性，并且还可以通过电平信号转换电路实现各保护功能的自由切换和选择取舍，提高了电源保护电路的适用性。在一种可能的实施方式中，过流保护电路包括：第一电阻和用于放大第一电阻上的电压以生成并输出第一输出信号的第一放大电路；第一电阻的第一端与电源连接，第一电阻的第二端与控制开关连接；第一放大电路的第一输入端与第一电阻的第一端连接，第一放大电路的第二输入端与第一电阻的第二端连接。本申请实施例中，通过检测第一电阻上的电压进而实现对电源电路中电流的检测，通过放大电路放大第一电阻上的电压，可以提高第一输出信号的可靠性。在一种可能的实施方式中，第一放大电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和运算放大器；第二电阻的一端接地，第二电阻的另一端与第四电阻连接，第四电阻与第一电阻的第一端连接，第三电阻的一端与第五电阻连接，第三电阻的另一端与运算放大器的输出端连接，第五电阻与第一电阻的第二端连接，第三电阻的另一端与运算放大器的输出端连接；运算放大器的第一输入端连接在第二电阻和第四电阻之间，运算放大器的第二输入端连接在第三电阻和第五电阻之间。在一种可能的实施方式中，欠压保护电路包括：第一分压电路和第一开关电路；第一分压电路包括第七电阻和至少一个第八电阻，第七电阻的一端与第八电阻串联，第七电阻的另一端接地，第八电阻与电源连接；第一开关电路的一端连接在第七电阻与第八电阻之间，第一开关电路的另一端与电平信号转换电路连接。在一种可能的实施方式中，第一开关电路包括：第九电阻和用于在第七电阻上的电压小于预设电压时向电平信号转换电路输出高电平信号的第一NMOS；第九电阻的一端连接在第七电阻与第八电阻之间，第九电阻的另一端与第一NMOS的栅极连接，第一NMOS的源极接地，第一NMOS的漏极与电平信号转换电路连接。在一种可能的实施方式中，第八电阻的数量为多个，且多个第八电阻相互串联，欠压保护电路还包括：反馈环路补偿电路；反馈环路补偿电路包括第十电阻和PMOS，PMOS的源极连接在电源和第十电阻之间，PMOS的栅极连接在第十电阻与电平信号转换电路之间，PMOS的漏极连接在多个第八电阻之间。在一种可能的实施方式中，过压保护电路包括：第二分压电路和比较器；第二分压电路包括第十二电阻和第十三电阻，第十二电阻与第十三电阻串联，且第十二电阻与电源连接，第十三电阻接地；比较器的第一输入端连接在第十二电阻和第十三电阻之间，比较器的第二输入端连接在第七电阻与第八电阻之间，比较器的输出端与电平信号转换电路连接。在一种可能的实施方式中，过流保护电路、过压保护电路以及欠压保护电路至少一个包括时序电路。在一种可能的实施方式中，时序电路包括第六电阻和第一电容；第六电阻的一端与运算放大器的输出端连接，第六电阻的另一端分别与第一电容和电平信号转换电路连接，第一电容接地；和/或时序电路包括第十一电阻和第二电容；第十一电阻的一端与第一NMOS的漏极连接，第十一电阻的另一端分别与第二电容和电平信号转换电路连接，第二电容接地；和/或时序电路包括第十四电阻和第三电容；第十四电阻的一端与比较器的输出端连接，第十四电阻的另一端分别与第三电容和电平信号转换电路连接，第三电容接地。本申请实施例中，通过在过流保护电路/过压保护电路以及欠压保护电路至少一个中设置时序电路，实现了对输出信号的滤波和延时。在一种可能的实施方式中，电平信号转换电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第二三极管，第一二极管的阳极与过流保护电路的输出端连接、第二二极管的阳极与欠压保护电路的输出端连接、第三二极管的阳极与过压保护电路的输出端连接；第一二极管的阴极、第二二极管的阴极和第三二极管的阴极，分别与第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，第一三极管的发射极与电源连接，第二三极管的发射极接地，第一三极管的集电极、第二三极管的集电极与控制开关连接。在一种可能的实施方式中，控制开关包括：第二NMOS，第二NMOS的栅极、第一三极管的集电极和第二三极管的集电极连接，第二NMOS的源极与电源连接，第二NMOS的漏极与控制开关连接。在一种可能的实施方式中，控制开关还包括：第三NMOS，第三NMOS的栅极、第一三极管的集电极和第二三极管的集电极连接，第三NMOS的源极与负载设备连接，第三NMOS的漏极与第二NMOS的漏极连接。在一种可能的实施方式中，电平信号转换电路包括控制芯片，控制芯片的第一引脚与过流保护电路的输出端连接、控制芯片的第二引脚与欠压保护电路的输出端连接、控制芯片的第三引脚与过压保护电路的输出端连接；控制芯片的第四引脚与控制开关连接。第二方面，本申请实施例提供一种电路系统，包括：电源、负载设备和如第一方面及第一方面可选方式的电源保护电路。本申请提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源保护电路，其特征在于，包括：用于对所述电源进行过流检测并输出第一输出信号的过流保护电路、用于对所述电源进行过压检测并输出第二输出信号的过压保护电路以及用于对所述电源进行欠压检测并输出第三输出信号的欠压保护电路中的至少两种电路；所述电源保护电路还包括控制开关和用于根据所述第一输出信号、所述第二输出信号以及所述第三输出信号对所述控制开关进行控制的电平信号转换电路；/n其中，所述过流保护电路的输入端、所述过压保护电路的输入端、所述欠压保护电路的输入端分别与电源连接，所述过流保护电路的输出端、所述过压保护电路的输出端及所述欠压保护电路的输出端，分别与所述电平信号转换电路的输入连接，所述电平信号转换电路的输出通过所述控制开关与负载设备连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源保护电路，其特征在于，包括：用于对所述电源进行过流检测并输出第一输出信号的过流保护电路、用于对所述电源进行过压检测并输出第二输出信号的过压保护电路以及用于对所述电源进行欠压检测并输出第三输出信号的欠压保护电路中的至少两种电路；所述电源保护电路还包括控制开关和用于根据所述第一输出信号、所述第二输出信号以及所述第三输出信号对所述控制开关进行控制的电平信号转换电路；
其中，所述过流保护电路的输入端、所述过压保护电路的输入端、所述欠压保护电路的输入端分别与电源连接，所述过流保护电路的输出端、所述过压保护电路的输出端及所述欠压保护电路的输出端，分别与所述电平信号转换电路的输入连接，所述电平信号转换电路的输出通过所述控制开关与负载设备连接。


2.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述过流保护电路包括：第一电阻和用于放大所述第一电阻上的电压以生成并输出所述第一输出信号的第一放大电路；
所述第一电阻的第一端与所述电源连接，所述第一电阻的第二端与所述控制开关连接；
所述第一放大电路的第一输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一放大电路的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接。


3.根据权利要求2所述的电源保护电路，其特征在于，所述第一放大电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和运算放大器；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第四电阻连接，所述第四电阻与所述第一电阻的第一端连接，所述第三电阻的一端与所述第五电阻连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接，所述第五电阻与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接；
所述运算放大器的第一输入端连接在所述第二电阻和所述第四电阻之间，所述运算放大器的第二输入端连接在第三电阻和第五电阻之间。


4.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述欠压保护电路包括：第一分压电路和第一开关电路；
所述第一分压电路包括第七电阻和至少一个第八电阻，所述第七电阻的一端与所述第八电阻串联，所述第七电阻的另一端接地，所述第八电阻与所述电源连接；
所述第一开关电路的一端连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间，所述第一开关电路的另一端与所述电平信号转换电路连接。


5.根据权利要求4所述的电源保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：第九电阻和用于在所述第七电阻上的电压小于预设电压时向所述电平信号转换电路输出高电平信号的第一NMOS；
所述第九电阻的一端连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间，所述第九电阻的另一端与所述第一NMOS的栅极连接，所述第一NMOS的源极接地，所述第一NMOS的漏极与所述电平信号转换电路连接。


6.根据权利要求4所述的电源保护电路，其特征在于，所述第八电阻的数量为多个，且多个所述第八电阻相互串联，
所述欠压保护电路还包括：反馈环路补偿电路；
所述反馈环路补偿电路包括第十电阻和PMOS，所述PMOS的源极连接在所述电源和所述第十电阻之间，所述PMOS的栅极连接在所述第十电阻与所述电平信号转换电路之间，所述PMOS的漏极连接在多个所述第八电阻之间。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶志建，陈正海，
申请(专利权)人：金卡智能集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33