一种模块电源输出保护电路制造技术

本发明专利技术涉及二次电源技术领域的一种模块电源输出保护电路，包括：截流型过流保护模块(1)、截流型过压保护模块(2)、电源控制模块(3)、缓启模块(5)和基准电源模块(6)，所述截流型过流保护模块(1)和所述截流型过压保护模块(2)均用于控制电源控制模块(3)的外接缓启模块(5)的充放电，实现控制所述电源控制模块(3)正常工作或停止工作；所述基准电源模块(6)用于为所述截流型过流保护模块(1)和截流型过压保护模块(2)提供基准电压。本发明专利技术在二次电源的输出端发生过流、短路和过压等故障时，可及时切断二次电源的输出达到保护用电负载的目的。同时该电路具有超低功耗的特点。同时该电路具有超低功耗的特点。同时该电路具有超低功耗的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种模块电源输出保护电路


[0001]本专利技术涉及二次电源
，尤其涉及一种模块电源输出保护电路。

技术介绍

[0002]随着航天技术的飞速发展，航天器的种类和数量不断增长，航天器系统越来越复杂、运行环境越来越来恶劣、有效载荷的种类越来越多，航天器电源系统的种类也越来越来多、功能也越来越复杂。因此，在航天器的设计过程中，对电子设备的可靠性要求也在不断提高，对电子设备供电的模块电源的保护功能要求也在不断提高。
[0003]航天器二次电源广泛使用宇航级UC18xx系列芯片作为控制器，该类芯片内部结构简单、外围电路设置方便、可靠性高，且可设置为电流模式和电压模式。该类芯片不具备输出端负载过流和负载短路时待机式截流型保护功能，也不具备输出过压的待机式截流型保护功能。当用户负载端发生过流或短路时，甚至于二次电源本身发生输出过压时，宇航级UC18xx系列芯片通过减小控制器的输出脉宽(PWM)，减小或限制输出电压的方式来保护模块电源和用户负载。如果不能及时发现这种情况，二次电源和有效载荷存在被烧毁的风险，严重影响航天器的可靠性。而且，航天器二次电源使用方要求二次电源在过载和短路的情况下不可损坏，并在过载或短路故障切除后具有可恢复功能。因此，当二次电源输出端发生过流、短路、过压等故障时，能够及时切断二次电源的输出是增加系统可靠性的必备条件。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种模块电源输出保护电路，在二次电源的输出端发生过流、短路和过压等故障时，可及时切断二次电源的输出达到保护用电负载的目的。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种模块电源输出保护电路，包括：截流型过流保护模块、截流型过压保护模块、电源控制模块、缓启模块和基准电源模块，所述截流型过流保护模块和所述截流型过压保护模块均用于控制所述缓启模块的充放电，实现控制所述电源控制模块正常工作或停止工作；所述基准电源模块用于为所述截流型过流保护模块和所述截流型过压保护模块提供基准电压。
[0007]根据本专利技术的一个方面，所述截流型过流保护模块包括：电流采样电阻、差分放大电路、隔离电路和第一电压比较电路，
[0008]所述电流采样电阻并联在所述差分放大电路的输入端之间；
[0009]所述差分放大电路的输出端连接至所述隔离电路的输入端；
[0010]所述隔离电路的输出端连接至所述第一电压比较电路的输入端。
[0011]根据本专利技术的一个方面，所述差分放大电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第一比较器，
[0012]所述第二电阻的第一端连接至所述第一电容的第一端，第二端连接至所述第一比
较器的正相输入端；
[0013]所述第三电阻的第一端连接至所述第一电容的第二端，第二端连接至所述第一比较器的反相输入端；
[0014]所述第四电阻和所述第二电容的第一端均连接至所述第一比较器的正相输入端，第二端均接地；
[0015]所述第五电阻的第一端连接至所述第一比较器的反相输入端，第二端连接至所述第一比较器的输出端；
[0016]所述第一电容与所述电流采样电阻并联；
[0017]所述第三电容的第一端连接至所述第一比较器的输出端，第二端接地。
[0018]根据本专利技术的一个方面，所述隔离电路包括：第六电阻和第一二极管，
[0019]所述第六电阻的第一端连接至所述第一比较器的输出端，第二端连接至所述第一二极管的正极；
[0020]所述第一二极管的负极连接至第七电阻的第二端。
[0021]根据本专利技术的一个方面，所述第一电压比较电路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第四电容、第五电容、第二比较器、第二二极管和第三二极管，
[0022]所述第七电阻、所述第八电阻、所述第九电阻和所述第四电容的第一端均连接至所述第二比较器的反相输入端；
[0023]所述第十电阻、所述第十一电阻和所述第五电容的第一端以及所述第三二极管的正极均连接至所述第二比较器的正相输入端；
[0024]所述第八电阻、所述第四电容、所述第十一电阻和所述第五电容的第二端均接地；
[0025]所述第九电阻和所述第十电阻的第二端均连接至所述基准电源模块的输出端；
[0026]所述第三二极管的负极连接至所述第二比较器的输出端；
[0027]所述第二二极管的正极连接至所述缓启模块和所述电源控制模块，负极连接至所述第二比较器的输出端。
[0028]根据本专利技术的一个方面，所述截流型过压保护模块包括：电压采集电路和第二电压比较电路，
[0029]所述电压采集电路包括第十五电阻、第十六电阻和第七电容，所述第十五电阻的第一端连接至所述电流采样电阻的第二端，第二端连接至所述第十六电阻和所述第七电容的第一端；
[0030]所述第十六电阻和所述第七电容的第二端均接地；
[0031]所述第十五电阻的第二端、所述第十六电阻和所述第七电容的第一端均连接至所述第二电压比较电路的输入端。
[0032]根据本专利技术的一个方面，所述第二电压比较电路包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第六电容、第三比较器、第四二极管和第五二极管，
[0033]所述第十二电阻的第一端连接至所述第三比较器的反相输入端；
[0034]所述第十三电阻、所述第十四电阻和所述第六电容的第一端以及所述第五二极管的正极均连接至所述第三比较器的正相输入端；
[0035]所述第十三电阻和所述第六电容的第二端均接地；
[0036]所述第十二电阻和所述第十四电阻的第二端均连接至所述基准电源模块的输出
端；
[0037]所述第五二极管和所述第四二极管的负极均连接至所述第三比较器的输出端；
[0038]所述第四二极管的正极连接至所述缓启模块和所述电源控制模块；
[0039]所述第三比较器的反相输入端连接至所述第十五电阻的第二端以及所述第十六电阻和所述第七电容的第一端。
[0040]根据本专利技术的一个方面，所述缓启模块包括：第八电容，
[0041]所述第八电容的第一端连接至所述截流型过流保护模块的第二二极管的正极、所述截流型过压保护模块的第四二极管的正极和所述电源控制模块的使能端，第二端接地。
[0042]根据本专利技术的一个方面，所述基准电源模块包括：第十七电阻、第十八电阻和稳压二极管，
[0043]所述第十七电阻和所述第十八电阻的第一端均连接电压，第二端均连接至所述基准电源模块的输出端；
[0044]所述稳压二极管的正极接地，负极连接至所述基准电源模块的输出端。
[0045]根据本专利技术的一个方面，还包括：功率变换模块，
[0046]所述功率变换模块包括开关，所述电源控制模块通过是否输出脉宽调制信号触发所述开关的闭合或断开；
[0047]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块电源输出保护电路，其特征在于，包括：截流型过流保护模块(1)、截流型过压保护模块(2)、电源控制模块(3)、缓启模块(5)和基准电源模块(6)，所述截流型过流保护模块(1)和所述截流型过压保护模块(2)均用于控制所述缓启模块(5)的充放电，实现控制所述电源控制模块(3)正常工作或停止工作；所述基准电源模块(6)用于为所述截流型过流保护模块(1)和所述截流型过压保护模块(2)提供基准电压。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述截流型过流保护模块(1)包括：电流采样电阻(R1)、差分放大电路、隔离电路和第一电压比较电路，所述电流采样电阻(R1)并联在所述差分放大电路的输入端之间；所述差分放大电路的输出端连接至所述隔离电路的输入端；所述隔离电路的输出端连接至所述第一电压比较电路的输入端。3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述差分放大电路包括：第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第一比较器(U1)，所述第二电阻(R2)的第一端连接至所述第一电容(C1)的第一端，第二端连接至所述第一比较器(U1)的正相输入端；所述第三电阻(R3)的第一端连接至所述第一电容(C1)的第二端，第二端连接至所述第一比较器(U1)的反相输入端；所述第四电阻(R4)和所述第二电容(C2)的第一端均连接至所述第一比较器(U1)的正相输入端，第二端均接地；所述第五电阻(R5)的第一端连接至所述第一比较器(U1)的反相输入端，第二端连接至所述第一比较器(U1)的输出端；所述第一电容(C1)与所述电流采样电阻(R1)并联；所述第三电容(C3)的第一端连接至所述第一比较器(U1)的输出端，第二端接地。4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述隔离电路包括：第六电阻(R6)和第一二极管(D1)，所述第六电阻(R6)的第一端连接至所述第一比较器(U1)的输出端，第二端连接至所述第一二极管(D1)的正极；所述第一二极管(D1)的负极连接至第七电阻(R7)的第二端。5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一电压比较电路包括：第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第二比较器(U2)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)，所述第七电阻(R7)、所述第八电阻(R8)、所述第九电阻(R9)和所述第四电容(C4)的第一端均连接至所述第二比较器(U2)的反相输入端；所述第十电阻(R10)、所述第十一电阻(R11)和所述第五电容(C5)的第一端以及所述第三二极管(D3)的正极均连接至所述第二比较器(U2)的正相输入端；所述第八电阻(R8)、所述第四电容(C4)、所述第十一电阻(R11)和所述第五电容(C5)的第二端均接地；所述第九电阻(R9)和所述第十电阻(R10)的第二端均连接至所述基准电源模块(6)的
输出端；所述第三二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇志启，杨冬平，谢鹏飞，纪明明，胡忠阳，马涛，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：