【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关电源电路，具体涉及一种硬件实现的高压脱离电路。
技术介绍
1、随着锂电池产品进步和新能源市场的爆发，大功率开关电源得到了大量的应用。随着新能源充电器全球化发展，需要新能源充电器能在全球范围正常使用，这要求开关电源具备宽输入电压范围特性，具备兼容不同国家电网电压范围的能力。
2、传统开关电源通常只能适应一定范围内的输入电压，无法在较大范围内的稳定工作，然而，电网的电压都会存在一定范围的波动，当电网出现异常时，会导致电压波动较大，如果充电器不能及时做出快速的保护响应，充电器内部器件就会出现过压损坏，继而导致充电器失效而无法正常充电，宽电压范围对于充电器的输入保护性能带来了巨大的挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种在电网电压波动时，能够快速检测并且快速响应的硬件实现的高压脱离电路。
2、一种硬件实现的高压脱离电路，用于电网高压输入的快速检测和快速响应，包括依次连接的输入电压采样电路、电压整流电路、滞回电压比较器电路和继电器脱离电路，所述输入电压采样电路的输入端连接至输入电压源，用于对输入电压进行采样；所述电压整流电路的输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，用于对所述输入电压采样电路输出的采样交流电压进行整流；所述电压整流电路的输出端连接至所述滞回电压比较器电路的输入端，所述滞回电压比较器电路用于对整流后的电压进行比较；所述滞回电压比较器电路的输出端连接至所述继电器脱离电路的输入端，所述继电器脱离电路依据所述滞回电压比较器电路的电
3、优选地，所述输入电压采样电路包括第一运算放大器u355，所述第一运算放大器u355的正向输入端和反向输入端分别通过第四十三电阻r43和第四十二电阻r42连接至交流电源输入端l线和n线，交流电源的l线与n线之间并联有第三百六十八电容c368；所述第一运算放大器u355的正向输入端通过并联的第三百八十五电阻r385和第三百八十电容c380连接至1.5v电压源，为所述第一运算放大器u355的正向输入端的采样信号提供1.5v偏置电压；所述第一运算放大器u355的输出端与反向输入端之间并联有第四十四电阻r44和第三百六十七电容c367；所述第一运算放大器u355的输出端连接有第四十五电阻r45，所述第四十五电阻r45的自由端连接有第四百一十四电容c414和第一保护钳位二极管d361，为所述第一运算放大器u355的输出电源提供过压钳位保护功能；所述第一运算放大器u355的输出端通过第四十五电阻r45连接至所述电压整流电路的输入端，
4、优选地，所述电压整流电路包括第二运算放大器u22-a、第三运算放大器u22-b和第四运算放大器u21-b，所述第二运算放大器u22-a和所述第三运算放大器u22-b形成运放跟随器电路，所述输入电压采样电路的输出端分别连接至所述第二运算放大器u22-a的正向输入端和所述第三运算放大器u22-b的反向输入端，所述第二运算放大器u22-a和所述第三运算放大器u22-b对输入信号进行全波整流，将输入的正负半周信号整流为全正半周信号。
5、优选地，所述第二运算放大器u22-a的正向输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，所述第二运算放大器u22-a的反向输入端分别通过第八十四电阻r84和第八十五电阻r85连接至第二输出端连接至第二保护钳位二极管d14的第1引脚和第2引脚，所述第二保护钳位二极管d14的第3引脚连接至所述第二运算放大器u22-a的输出端。
6、优选地，所述第三运算放大器u22-b的反向输入端通过第八十七电阻r87连接至输入电压采样电路的输出端，所述第三运算放大器u22-b的反向输入端还分别通过第八十九电阻r89和第八十八电阻r88连接至第三保护钳位二极管d23的第1引脚和第2引脚，所述第三保护钳位二极管d23的第3引脚连接至所述第三运算放大器u22-b的输出端；所述第三运算放大器u22-b的正向输入端通过第八十六电阻r86接地。
7、优选地，所述第四运算放大器u21-b的正向输入端连接至第八十五电阻r85与第二保护钳位二极管d14之间的中点，所述第四运算放大器u21-b的正向输入端还连接至第八十八电阻r88与第三保护钳位二极管d23之间的中点，且所述第四运算放大器u21-b的正向输入端还通过第九十电阻r90接地，所述第四运算放大器u21-b的输出端连接至反向输入端；所述第四运算放大器u21-b的输出端通过第九十一电阻r91连接至所述滞回电压比较器电路的输入端；所述第九十一电阻r91与所述滞回电压比较器电路之间的中点通过并联的第九十二电阻r92和第一百一十电容c110接地，所述第九十一电阻r91与所述滞回电压比较器电路之间的中点还连接至第四保护钳位二极管d24的第3引脚，所述第四保护钳位二极管d24的第1引脚接地，所述第四保护钳位二极管d24的第2引脚连接至3.3v电源。
8、优选地，所述滞回电压比较器电路包括第五运算放大器u2-b和第一分压电路，所述第一分压电路包括串联的第七电阻r7和第八电阻r8，所述第七电阻r7的自由端连接至12v电源，所述第八电阻r8的自由端接地，所述第八电阻的两端跨接有第七电容c7；所述第五运算放大器u2-b的反向输入端连接至所述电压整流电路的输出端，所述第五运算放大器u2-b的正向输入端连接至所述第七电阻r7和第八电阻r8之间的中点，所述第五运算放大器u2-b的输出端通过第九电阻r9连接至正向输入端，所述第五运算放大器u2-b的输出端通过第十电阻r10连接至12v电源。
9、优选地，所述继电器脱离电路包括驱动电路、应力钳位电路和电磁继电器rly1-a，所述驱动电路包括开关三极管q34，所述电磁继电器rly1-a连接至所述开关三极管q34的集电极，所述开关三极管q34的基极连接至所述滞回电压比较器电路的输出端，所述滞回电压比较器电路的输出信号控制所述开关三极管q34的开关状态，进而控制所述电磁继电器rly1-a的通断。
10、优选地，所述开关三极管q34的基极通过第一百八十六电阻r186连接至所述滞回电压比较器电路的输出端，所述开关三极管q34的发射极接地，所述开关三极管q34的基极和发射极之间并联有第一百八十七电阻r187和第一百二十六电容c126，所述开关三极管q34的集电极连接至所述应力钳位电路和所述电磁继电器rly1-a。
11、优选地，所述应力钳位电路包括钳位二极管d3、第十七电阻r17和第一百八十八电阻r188，所述第十七电阻r17与所述第一百八十八电阻r188并联后，一端连接至电源vccb，另一端连接至所述钳位二极管d3的阴极，所述钳位二极管d3的阳极连接至所述开关三极管q34的集电极；所述电磁继电器rly1-a与所述钳位二极管d3并联。
12、上述硬件实现的高压脱离电路中，首先，所述输入电压采样电路对输入电网电压进行采样，然后，所述电压整流电路对采样电压进行全波整流，最后，由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硬件实现的高压脱离电路，用于电网高压输入的快速检测和快速响应，其特征在于，包括依次连接的输入电压采样电路、电压整流电路、滞回电压比较器电路和继电器脱离电路，所述输入电压采样电路的输入端连接至输入电压源，用于对输入电压进行采样；所述电压整流电路的输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，用于对所述输入电压采样电路输出的采样交流电压进行整流；所述电压整流电路的输出端连接至所述滞回电压比较器电路的输入端，所述滞回电压比较器电路用于对整流后的电压进行比较；所述滞回电压比较器电路的输出端连接至所述继电器脱离电路的输入端，所述继电器脱离电路依据所述滞回电压比较器电路的电压比较结果对继电器进行吸合或者断开，以控制输入级电路与后级电路之间的通断。
2.如权利要求1所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述输入电压采样电路包括第一运算放大器U355，所述第一运算放大器U355的正向输入端和反向输入端分别通过第四十三电阻R43和第四十二电阻R42连接至交流电源输入端L线和N线，交流电源的L线与N线之间并联有第三百六十八电容C368；所述第一运算放大器U355的正向输入端通过并
3.如权利要求1所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述电压整流电路包括第二运算放大器U22-A、第三运算放大器U22-B和第四运算放大器U21-B，所述第二运算放大器U22-A和所述第三运算放大器U22-B形成运放跟随器电路，所述输入电压采样电路的输出端分别连接至所述第二运算放大器U22-A的正向输入端和所述第三运算放大器U22-B的反向输入端，所述第二运算放大器U22-A和所述第三运算放大器U22-B对输入信号进行全波整流，将输入的正负半周信号整流为全正半周信号。
4.如权利要求3所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述第二运算放大器U22-A的正向输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，所述第二运算放大器U22-A的反向输入端分别通过第八十四电阻R84和第八十五电阻R85连接至第二输出端连接至第二保护钳位二极管D14的第1引脚和第2引脚，所述第二保护钳位二极管D14的第3引脚连接至所述第二运算放大器U22-A的输出端。
5.如权利要求3所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述第三运算放大器U22-B的反向输入端通过第八十七电阻R87连接至输入电压采样电路的输出端，所述第三运算放大器U22-B的反向输入端还分别通过第八十九电阻R89和第八十八电阻R88连接至第三保护钳位二极管D23的第1引脚和第2引脚，所述第三保护钳位二极管D23的第3引脚连接至所述第三运算放大器U22-B的输出端；所述第三运算放大器U22-B的正向输入端通过第八十六电阻R86接地。
6.如权利要求3所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述第四运算放大器U21-B的正向输入端连接至第八十五电阻R85与第二保护钳位二极管D14之间的中点，所述第四运算放大器U21-B的正向输入端还连接至第八十八电阻R88与第三保护钳位二极管D23之间的中点，且所述第四运算放大器U21-B的正向输入端还通过第九十电阻R90接地，所述第四运算放大器U21-B的输出端连接至反向输入端；所述第四运算放大器U21-B的输出端通过第九十一电阻R91连接至所述滞回电压比较器电路的输入端；所述第九十一电阻R91与所述滞回电压比较器电路之间的中点通过并联的第九十二电阻R92和第一百一十电容C110接地，所述第九十一电阻R91与所述滞回电压比较器电路之间的中点还连接至第四保护钳位二极管D24的第3引脚，所述第四保护钳位二极管D24的第1引脚接地，所述第四保护钳位二极管D24的第2引脚连接至3.3V电源。
7.如权利要求1所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述滞回电压比较器电路包括第五运算放大器U2-B和第一分压电路，所述第一分压电路包括串联的第七电阻R7和第八电阻R8，所述第七电阻R7的自由端连接至12V电源，所述第八电阻R8的自由端接地，所述第八电阻的两端跨接有第七电容C7；所述第五...
【技术特征摘要】
1.一种硬件实现的高压脱离电路，用于电网高压输入的快速检测和快速响应，其特征在于，包括依次连接的输入电压采样电路、电压整流电路、滞回电压比较器电路和继电器脱离电路，所述输入电压采样电路的输入端连接至输入电压源，用于对输入电压进行采样；所述电压整流电路的输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，用于对所述输入电压采样电路输出的采样交流电压进行整流；所述电压整流电路的输出端连接至所述滞回电压比较器电路的输入端，所述滞回电压比较器电路用于对整流后的电压进行比较；所述滞回电压比较器电路的输出端连接至所述继电器脱离电路的输入端，所述继电器脱离电路依据所述滞回电压比较器电路的电压比较结果对继电器进行吸合或者断开，以控制输入级电路与后级电路之间的通断。
2.如权利要求1所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述输入电压采样电路包括第一运算放大器u355，所述第一运算放大器u355的正向输入端和反向输入端分别通过第四十三电阻r43和第四十二电阻r42连接至交流电源输入端l线和n线，交流电源的l线与n线之间并联有第三百六十八电容c368；所述第一运算放大器u355的正向输入端通过并联的第三百八十五电阻r385和第三百八十电容c380连接至1.5v电压源，为所述第一运算放大器u355的正向输入端的采样信号提供1.5v偏置电压；所述第一运算放大器u355的输出端与反向输入端之间并联有第四十四电阻r44和第三百六十七电容c367；所述第一运算放大器u355的输出端连接有第四十五电阻r45，所述第四十五电阻r45的自由端连接有第四百一十四电容c414和第一保护钳位二极管d361，为所述第一运算放大器u355的输出电源提供过压钳位保护功能；所述第一运算放大器u355的输出端通过第四十五电阻r45连接至所述电压整流电路的输入端。
3.如权利要求1所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述电压整流电路包括第二运算放大器u22-a、第三运算放大器u22-b和第四运算放大器u21-b，所述第二运算放大器u22-a和所述第三运算放大器u22-b形成运放跟随器电路，所述输入电压采样电路的输出端分别连接至所述第二运算放大器u22-a的正向输入端和所述第三运算放大器u22-b的反向输入端，所述第二运算放大器u22-a和所述第三运算放大器u22-b对输入信号进行全波整流，将输入的正负半周信号整流为全正半周信号。
4.如权利要求3所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述第二运算放大器u22-a的正向输入端连接至所述输入电压采样电路的输出端，所述第二运算放大器u22-a的反向输入端分别通过第八十四电阻r84和第八十五电阻r85连接至第二输出端连接至第二保护钳位二极管d14的第1引脚和第2引脚，所述第二保护钳位二极管d14的第3引脚连接至所述第二运算放大器u22-a的输出端。
5.如权利要求3所述的硬件实现的高压脱离电路，其特征在于，所述第三运算放大器u22-b的反向输入端通过第八十七电阻r87连接至输入电压采样电路的输出端，所述第三运算放大器u22-b的反向输入端还分别通过第八十九电阻r89和第八十八电阻r88连接至第三保护钳位二极管d23的第1引脚和第2引脚，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春林，李勇，
申请(专利权)人：深圳市高斯宝电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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