【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子电力，尤其涉及一种低功耗的直流电源保护装置。
技术介绍
1、电网用电设备多种多样，负载差异很大，有的为纯阻性，有的呈感性，还有的呈容性，当这些设备分别接入电网，打开电源或关电源的瞬间，会引起电网电压的异常变化，或产生浪涌，或引起跌落。接入电网的电子设备，特别是采用变压器降压的电子设备，对电源电压的变化比较敏感，若电压过高则容易损坏，若电压过低则工作异常。为防止设备的电子器件因高电压而击穿，就需要电源网络的全部器件均需要有足够高的耐压，这会增加器件的成本或选型难度。如果只增加一级电源防护模块，将工作电源电压的波动限制在一个正常的范围，那么后级电路所有器件的耐压值就降低，这既可以提高电路的工作可靠性，又可以明显降低成本。
2、然而在用电设备的低压直流侧，出于复杂度和成本考虑，现有的电源预处理电路大多采用简单的无源器件，通过l/c或r/c滤波，降低电源电压的快速跳变；再配合齐纳二极管(zener diode)，削去电压尖峰。还有的通过电压检测和mosfet对浪涌进行削峰，达到限制最高电压的目的。
3、但简单的l/c或r/c滤波方式，只能降低较高频率的电源扰动或窄脉冲的电源跌落，对低频扰动或宽脉冲跌落无能为力。为了适应电源电压的异常跳变，接在电源网络的器件耐压值必须高于电源电压的最高幅值，滤波电容的耐压越高，价格也越高。齐纳二极管削峰虽然很有效，但器件的功率容量必须足够大，在齐纳二极管前面还应串联一个限流电阻，这会增加电源功耗。
4、而采用mosfet来实现浪涌抑制和过压保护，性能较好，
5、因此，如何降低电源防护的成本及功耗有待进一步解决。
技术实现思路
1、本申请提供了一种低功耗的直流电源保护装置，其技术目的是保护设备低压直流侧的电路免受电压异常跳变而引起的损坏，同时降低电源防护的成本和功耗。
2、本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种低功耗的直流电源保护装置，包括上电延时模块、电压基准模块、电压采样模块、误差放大模块、电压调整模块、电流调控模块和防跌落模块，所述防跌落模块包括第一防跌落模块和第二防跌落模块；输入电压经过第一防跌落模块后分别至上电延时模块和电压调整模块，上电延时模块输出至电压基准模块，电压基准模块输出至误差放大模块，电压调整模块分别输出至第二防跌落模块和电压采样模块，电压采样模块输出至误差放大模块，电流调控模块接收微控制单元的调控再输出至误差放大模块，误差放大模块输出至电压调整模块，第二防跌落模块输出最终电压。
4、进一步地，所述上电延时模块包括电阻r1、二极管d1和电容c1，电容c1的一端接地、另一端与二极管d1的阳极和电阻r1的一端均连接，二极管d1的阴极与电阻r1的另一端连接；
5、所述电压基准模块包括二极管d2，二极管d2的一端接地、另一端与电阻r1、二极管d1的阳极和电容c1均连接；
6、所述电压采样模块包括相互连接的电阻r4和电阻r7，电阻r7的一端接地；
7、所述误差放大模块包括三极管q2、三极管q3、电阻r2、电阻r3、电阻r5和电阻r6，三极管q2的基极与电容c1、电阻r1、二极管d1的阳极以及二极管d2的阴极均连接，三极管q2的集电极与电阻r2连接，三极管q2的发射极与电阻r5、电阻r6以及三极管q3的发射极均连接，三极管q3的基极与电阻r4和电阻r7均连接，三极管q3的集电极与电阻r3连接，三极管q3的发射极与电阻r5、电阻r6以及三极管q2的发射极均连接，电阻r5的一端与三极管q2的发射极、三极管q3的发射极以及电阻r6的一端均连接，电阻r6的另一端接地，电阻r3与电阻r4连接；
8、所述电压调整模块包括三极管q1和二极管d4，三极管q1的基极与电阻r2连接，集电极与二极管d4的阳极、电阻r3和电阻r4均连接，发射极与二极管d4的阴极、电阻r1和二极管d1的阴极均连接；二极管d4的阳极与三极管q1的集电极、电阻r3和电阻r4均连接，二极管d4的阴极与三极管q1的发射极、电阻r1和二极管d1的阴极均连接；
9、所述电流调控模块包括三极管q4、电容c3、电阻r8和电阻r9，电容c3的一端接地、另一端与电阻r8和三极管q4的基极连接，电阻r9的一端接地、另一端与三极管q4的发射极连接，电阻r8的一端与微控制单元连接、另一端与电容c3和三极管q4的基极均连接，三极管q4的发射极与电阻r5连接；
10、所述第一防跌落模块包括二极管d3，二极管d3的阳极与输入电压连接、阴极与二极管d1的阴极、电阻r1、三极管q1的发射极以及二极管d4的阴极均连接；
11、所述第二防跌落模块包括电容c2，电容c2的一端接地、另一端与电阻r3、电阻r4、三极管q1的集电极以及二极管d4的阳极均连接。
12、进一步地，所述二极管d2为齐纳二极管。
13、进一步地，所述三极管q1为pnp型双极性三极管。
14、进一步地，所述三极管q2和所述三极管q3均为npn型双极性三极管。
15、进一步地，所述二极管d3为肖特基二极管，所述电容c2为铝电解电容。
16、本申请的有益效果在于：本申请所述的低功耗的直流电源保护装置，通过负反馈，对电压进行钳位，抑制过压或浪涌，有效保护后级电路，提高设备工作的安全性和可靠性，同时降低了后级电路器件的最高耐压值，从而降低器件成本，扩大器件的选型范围；通过限制误差放大模块的驱动电流，限制最大负载电流，防止电源过载；通过r/c延时，实现输出电压缓上电，防止在上电过程中，因大电容充电引起前级电源过载保护；降低基础功耗，通过外加电压调控输出负载能力，使低功耗状态的电流消耗更小。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低功耗的直流电源保护装置，其特征在于，包括上电延时模块、电压基准模块、电压采样模块、误差放大模块、电压调整模块、电流调控模块和防跌落模块，所述防跌落模块包括第一防跌落模块和第二防跌落模块；输入电压经过第一防跌落模块后分别至上电延时模块和电压调整模块，上电延时模块输出至电压基准模块，电压基准模块输出至误差放大模块，电压调整模块分别输出至第二防跌落模块和电压采样模块，电压采样模块输出至误差放大模块，电流调控模块接收微控制单元的调控再输出至误差放大模块，误差放大模块输出至电压调整模块，第二防跌落模块输出最终电压。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上电延时模块包括电阻R1、二极管D1和电容C1，电容C1的一端接地、另一端与二极管D1的阳极和电阻R1的一端均连接，二极管D1的阴极与电阻R1的另一端连接；
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述二极管D2为齐纳二极管。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述三极管Q1为PNP型双极性三极管。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述三极管Q2和所述三极管Q3均
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述二极管D3为肖特基二极管，所述电容C2为铝电解电容。
...【技术特征摘要】
1.一种低功耗的直流电源保护装置，其特征在于，包括上电延时模块、电压基准模块、电压采样模块、误差放大模块、电压调整模块、电流调控模块和防跌落模块，所述防跌落模块包括第一防跌落模块和第二防跌落模块；输入电压经过第一防跌落模块后分别至上电延时模块和电压调整模块，上电延时模块输出至电压基准模块，电压基准模块输出至误差放大模块，电压调整模块分别输出至第二防跌落模块和电压采样模块，电压采样模块输出至误差放大模块，电流调控模块接收微控制单元的调控再输出至误差放大模块，误差放大模块输出至电压调整模块，第二防跌落模块输出最终电压。
2.如权利要求1所述的装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯瑾瑜，冯志成，王明恩，史海明，
申请(专利权)人：江苏芯云电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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