【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路，具体涉及一种过欠压保护电路及其控制方法。
技术介绍
1、在直流低电压电源供电电路的实际应用中，不可避免地，会从外部引入过压/欠压能量。军工行业中，以过欠压规格为50v/8v 50ms为例，即过压浪涌50v，维持50ms，欠压8v，维持50ms，且过欠压过程中，后级电路必须正常工作。倘若不对此做专项处理，则过欠压极有可能进入后级电路：1.若过压浪涌50v/50ms进入后级，则容易超过器件的极限耐压值，就会损坏内部电路元器件，从而造成电路失效，进而影响负载的正常工作。2.若欠压8v/50ms进入后级，则有可能后级电路直接掉电，同样影响负载的正常工作。
2、基于以上所述，针对过压浪涌50v/50ms，目前业界普遍使用浪涌抑制器，即将浪涌抑制器串接在电源输入处，当外部浪涌进入电路时，该冲击电压可以被浪涌抑制器消耗掉，从而保证浪涌能量不会导入后级电路/负载中，进而确保了后级电路/负载的正常工作。然而该种方案中的浪涌抑制器价格较高，此外会占用印制电路板(下简称pcb)的较大面积，对成本和电路体积敏感的场景并不是最优选；针对欠压8v/50ms，则只能选用储能器件，当欠压来临时，通过储能器件的放电，后级电路/负载以此维持正常工作；目前使用的浪涌抑制器无法对所有规格的浪涌电压进行抑制，针对不同规格的电压需要变更不同规格的浪涌抑制器。
技术实现思路
1、针对现有技术中无法对所有规格的浪涌电压进行抑制的不足，本专利技术提出一种过欠压保护电路及其控制方法，根据不同规格的浪涌
2、一种过欠压保护电路，包括：
3、浪涌抑制模块，包括光耦u1、电阻r2和稳压二极管d3；所述光耦u1的输入二极管正极与所述电阻r2的一端相连，所述光耦u1的输入二极管负极与所述稳压二极管d3的阴极相连，所述电阻r2的另一端、光耦u1的输出集电极均与输入电压的正极vin相连；所述浪涌抑制模块用于当输入电压过压或欠压时，保护并稳定后级电路电压；
4、开关控制模块，包括电阻r1、电阻r4和增强型pmos管q1；所述光耦u1的输出发射极与所述电阻r1的一端、电阻r4的一端和pmos管q1的栅极相连，所述电阻r1的另一端和pmos管q1的源极均与输入电压的正极vin相连；所述开关控制模块用于当输入电压过压时断开电源母线，关闭pmos管q1，保护后级电路；
5、储能模块，其输入端与所述pmos管q1的漏极相连，当输入电压过压或欠压时，所述储能模块的输出端为后级电路进行供电。
6、进一步地，所述储能模块包括二极管d1、二极管d2、电阻r3和储能电容c1；所述pmos管q1的漏极与所述二极管d1的阳极相连，所述储能电容c1的阳极分别与所述电阻r3的一端、二极管d2的阳极相连，所述二极管d1的阴极、电阻r3的另一端和二极管d2的阴极均与输出电压的正极vout相连。
7、进一步地，所述稳压二极管d3的阳极、电阻r4的另一端和储能电容c1的阴极均与输入电压或输出电压的负极相连。
8、进一步地，所述浪涌抑制电路包括三种工作方式，其具体包括：
9、当输入电压的正极vin正常时，稳压二极管d3无法由阴极导通至阳极，光耦u1的输入端不导通，进而光耦u1的输出端由输出集电极不能导通至输出发射极；
10、当过压浪涌注入输入电压的正极vin时，稳压二极管d3由阴极导通至阳极，光耦u1的输入端由输入二极管正极导通至输入二极管负极，光耦u1的输出端由输出集电极导通至输出发射极；
11、当欠压注入输入电压的正极vin时，稳压二极管d3无法由阴极导通至阳极，光耦u1的输入端不导通，进而u1的输出端由输出集电极不能导通至输出发射极。
12、进一步地，所述开关控制电路包括三种工作方式，其具体包括：
13、当输入电压的正极vin正常时，光耦u1的输出端由输出集电极不能导通至输出发射极，此时输入的电压由电阻r1和电阻r4共同参与分压，电阻r1两端的压降大于pmos管q1的门限开启电压vgs(th)后，pmos管q1开启；
14、当过压浪涌注入输入电压的正极vin时，光耦u1的输出端由输出集电极导通至输出发射极，此时电阻r1两端的压降小于pmos管q1的门限开启电压vgs(th)，pmos管q1关闭；
15、当欠压注入输入电压的正极vin时，光耦u1的输出端由输出集电极不能导通至输出发射极，输入的电压由电阻r1和电阻r4共同参与分压，此时电阻r1两端的电压无需与pmos管q1的门限开启电压vgs(th)作比较，pmos管q1管既为开启状态或关闭状态。
16、进一步地，所述储能电路包括三种工作方式，其具体包括：
17、当输入电压的正极vin正常时，pmos管q1开启，输入电压通过二极管d1分两路供给，一路为后级电路供电，另一路通过电阻r3，为储能电容c1充电；
18、当过压浪涌注入输入电压的正极vin时，pmos管q1关闭，储能电容c1通过二极管d2为后级电路稳定供电；
19、当欠压注入输入电压的正极vin时，无论pmos管q1处于开启或关闭状态，储能电容c1均可通过二极管d2为后级电路供电。
20、进一步地，所述当欠压注入输入电压的正极vin时，根据所述二极管d1的单向导电性，所述二极管d1阴极的电压高于阳极电压。
21、进一步地，一种过欠压保护电路的控制方法，包括以下步骤：
22、当输入电压正常时，浪涌抑制电路不工作，输入电压进入开关控制电路中，pmos管q1正常开启，开关控制电路输出的电压进入储能模块中对储能模块进行充电，同时也为后级电路进行供电；
23、当输入电压过压时，浪涌抑制电路开始工作，开关控制电路关闭，此时储能模块为后级电路进行供电；
24、当输入电压欠压时，浪涌抑制电路不工作，无论开关控制电路是否工作，储能模块均为后级电路进行供电。
25、本专利技术提供了一种过欠压保护电路及其控制方法，具备以下有益效果：
26、本专利技术提供的过欠压保护电路，通过在输入电压后连接浪涌抑制模块，当过压浪涌注入输入电压正极时，稳压二极管d3由阴极导通至阳极，光耦u1的输入端由输入二极管正极导通至输入二极管负极，光耦u1的输出端由输出集电极导通至输出发射极；开关控制电路关闭，此时储能模块为后级电路进行供电；当欠压注入输入电压的正极vin时，稳压二极管d3无法由阴极导通至阳极，光耦u1的输入端不导通，进而u1的输出端由输出集电极不能导通至输出发射极，无论开关控制电路是否工作，储能模块均可为后级电路进行供电；以此来保护并稳定后级电路/负载电压，实现在输入过欠压场景下对后级电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过欠压保护电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述储能模块包括二极管D1、二极管D2、电阻R3和储能电容C1；所述PMOS管Q1的漏极与所述二极管D1的阳极相连，所述储能电容C1的阳极分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，所述二极管D1的阴极、电阻R3的另一端和二极管D2的阴极均与输出电压的正极相连。
3.根据权利要求2所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述稳压二极管D3的阳极、电阻R4的另一端和储能电容C1的阴极均与输入电压或输出电压的负极相连。
4.根据权利要求3所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述浪涌抑制电路包括三种工作方式，其具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述开关控制电路包括三种工作方式，其具体包括：
6.根据权利要求2所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述储能电路包括三种工作方式，其具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述当欠压注入输入电压的正极时，根据
8.一种基于权利要求1所述的过欠压保护电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种过欠压保护电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述储能模块包括二极管d1、二极管d2、电阻r3和储能电容c1；所述pmos管q1的漏极与所述二极管d1的阳极相连，所述储能电容c1的阳极分别与所述电阻r3的一端、二极管d2的阳极相连，所述二极管d1的阴极、电阻r3的另一端和二极管d2的阴极均与输出电压的正极相连。
3.根据权利要求2所述的一种过欠压保护电路，其特征在于，所述稳压二极管d3的阳极、电阻r4的另一端和储能电容c1的阴极均与输入电压或输出电压的负极相连。
4.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：马东军，关雄，张恒，田钦文，
申请(专利权)人：西安希德电子信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。