CN103852628B - 一种过压保护电路及其过压检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子电路设计领域，提供了一种过压保护电路及其过压检测电路。过压检测电路包括：采样分压电路，用于对输入被保护电路的电压进行分压采样，输出采样输出值；比较电路，用于当采样输出值大于预设值时，输出过压比较信号；使能电路，用于当比较电路输出过压比较信号时，向过压保护电路的保护执行电路输出过压信号；反馈电路，用于当比较电路输出过压比较信号时，保持采样输出值大于预设值。该过压检测电路结构简单、性能可靠，同时，由于反馈电路在比较电路输出过压比较信号时，保持采样分压电路输出到比较电路的采样输出值大于预设值，从而使得过压状态得以保持，有利于其它控制电路将采样到电压的过压状态，可应用性强。
Description
技术领域
本发明属于电子电路设计领域，尤其涉及一种过压保护电路及其过压检测电路。
背景技术
过压保护是指当输入被保护电路的电压高于一定值时，切断或抑制该电压，以避免被保护电路被损毁。在电子电路设计中，广泛采用置于被保护电路前端的过压保护电路实现对被保护电路的过压保护。
公知地，电压比较型的过压保护电路包括过压检测电路和保护执行电路。过压检测电路用于检测输入被保护电路的电压是否超过预设值，是则输出相应的过压检测值；保护执行电路用于根据过压检测电路输出的过压检测值，切断或抑制输入被保护电路的该电压，从而实现过压保护的目的。
然而，现有的过压检测电路不具备过压保持功能，当过压检测电路检测到输入被保护电路的电压超过预设值时，由保护执行电路切断或抑制输入被保护电路的该电压，而之后，若输入被保护电路的该电压恢复到预设值及以下时，过压检测电路输出的过压检测值发生变化，即是说，过压检测电路在检测到过压状态后，无法保持该过压状态。而在某些场合，需要对该电压的过压状态进行采集记录或执行其它相应功能，若过电压是由瞬时高压引起的，则由于过压检测电路无法保持过压状态，其它控制电路将很难采样到该电压出现的过压状态，从而难以完成对该电压的过压状态的采集记录或执行相应功能，可应用性较差。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种过压保护电路的过压检测电路，旨在解决现有的过压检测电路不具备过压保持功能，不利于其它控制电路采样到过压状态，可应用性差的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种过压保护电路的过压检测电路，所述过压检测电路包括：
采样分压电路，用于对输入被保护电路的电压进行分压采样，输出采样输出值；
比较电路，用于将所述分压电路输出的所述采样输出值与预设值进行比较，并当所述采样输出值大于所述预设值时，输出过压比较信号；
使能电路，用于当所述比较电路输出所述过压比较信号时，向所述过压保护电路的保护执行电路输出过压信号；
反馈电路，用于当所述比较电路输出所述过压比较信号时，保持所述采样分压电路输出的所述采样输出值大于所述预设值；
所述反馈电路包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管；
所述击穿二极管D1的阳极连接所述使能电路；所述击穿二极管D1的阴极连接所述开关管的控制端，所述开关管的低电位端通过所述电阻R10连接直流电压，所述开关管的控制端同时通过所述电阻R9连接直流电压，所述开关管的高电位端通过所述电阻R11连接所述采样分压电路。
本发明实施例的另一目的在于提供一种过压保护电路，包括保护执行电路和过压检测电路，所述过压检测电路是如上所述的过压保护电路的过压检测电路。
本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路结构简单、性能可靠，同时，由于反馈电路在比较电路输出过压比较信号时，保持采样分压电路输出到比较电路的采样输出值大于预设值，从而使得过压状态得以保持，有利于其它控制电路将采样到电压的过压状态，可应用性强。
附图说明
图1是本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路的电路原理图；
图2是本发明一实施例提供的过压保护电路的过压检测电路的电路图；
图3是本发明另一实施例提供的过压保护电路的过压检测电路的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有的过压检测电路存在的问题，本发明实施例中，过压检测电路包括一反馈电路，该反馈电路在过压检测电路输出过压信号时，保持采样分压电路输出到比较电路的采样输出值大于预设值，从而使得过压状态得以保持。
图1示出了本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路的电路原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
详细而言，本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路包括：采样分压电路11，用于对输入被保护电路的电压进行分压采样，输出采样输出值；比较电路12，用于将分压电路11输出的采样输出值与预设值进行比较，并当采样输出值大于预设值时，输出过压比较信号；使能电路13，用于当比较电路12输出过压比较信号时，向保护执行电路输出过压信号；反馈电路14，用于当比较电路12输出过压比较信号时，保持采样分压电路11输出的采样输出值大于预设值。
其中，反馈电路14可以包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管141。其中，击穿二极管D1的阳极连接使能电路13，具体是连接光耦U2中的发光二级管的阳极；击穿二极管D1的阴极连接开关管141的控制端，开关管141的低电位端通过电阻R10连接直流电压VCC1，开关管141的控制端同时通过电阻R9连接直流电压VCC1，开关管141的高电位端通过电阻R11连接采样分压电路11，具体是连接电阻R4和电阻R5并联后的另一端。
本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路结构简单、性能可靠，同时，由于反馈电路14在比较电路12输出过压比较信号时，保持采样分压电路输出到比较电路的采样输出值大于预设值，从而使得过压状态得以保持，有利于其它控制电路将采样到电压的过压状态，可应用性强。
图2示出了本发明一实施例提供的过压保护电路的过压检测电路的电路。
作为本发明一实施例，采样分压电路11可以包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5。其中，电阻R4和电阻R5并联后，与电阻R1、电阻R2、电阻R3串联在输入被保护电路的电压+HV和地之间，且电阻R4和电阻R5并联后的一端接地。
作为本发明一实施例，比较电路12可以包括：三端可调分流基准源U1、电容C1、电容C2、电阻R6。其中，电容C1、电容C2和电阻R6串联在直流电压VCC1和地之间，且电阻R6的一端连接直流电压VCC1；三端可调分流基准源U1的阳极端接地，三端可调分流基准源U1的阴极端连接电阻R6的另一端，三端可调分流基准源U1的参考端连接电容C1与电容C2连接的一端；三端可调分流基准源U1的阴极端同时连接使能电路13；电容C1与电容C2连接的一端同时还连接采样分压电路11，具体是电阻R4和电阻R5并联后的另一端。
作为本发明一实施例，使能电路13可以包括：光耦U2、电阻R7、电阻R8。其中，光耦U2中的发光二级管的阴极连接比较电路12，具体是连接三端可调分流基准源U1的阴极端；光耦U2中的发光二级管的阳极连接反馈电路14，光耦U2中的发光二级管的阳极同时通过电阻R8连接直流电压VCC1；光耦U2中的光敏三极管的集电极通过电阻R7连接直流电压VCC2，光耦U2中的光敏三极管的发射极作为该过压检测电路的输出端OUT连接其它控制电路和/或保护执行电路。进一步地，三端可调分流基准源U1的型号优选为TL431。
作为本发明一实施例，开关管141可以是PNP型三极管Q1，PNP型三极管Q1的基极作为开关管141的控制端，PNP型三极管Q1的发射极作为开关管141的低电位端，PNP型三极管Q1的集电极作为开关管141的高电位端。
作为本发明另一实施例，如图3所示，开关管141还可以是P沟道MOS管Q3，P沟道MOS管Q3的栅极作为开关管141的控制端，P沟道MOS管Q3的源极作为开关管141的低电位端，P沟道MOS管Q3的漏极作为开关管141的高电位端。
下面详细说明图2所示的电路的工作原理：采样分压电路11通过电阻R4和电阻R5并联后的另一端向三端可调分流基准源U1的参考端输出采样输出值。三端可调分流基准源U1内部集成有基准源，该基准源产生作为预设值的基准电压，当经由参考端输入采样输出值时，三端可调分流基准源U1将采样输出值与基准电压进行比较，若采样输出值大于基准电压，则三端可调分流基准源U1的阴极端输出低电平，否则输出高电平。当采样输出值大于基准电压时，三端可调分流基准源U1的阴极端输出低电平，使得光耦U2中的发光二级管导通，进而使得PNP型三极管Q1导通，PNP型三极管Q1导通后，会将电阻R4和电阻R5并联后的另一端的电压保持到高电平，之后，无论输入被保护电路的电压+HV后续如何变化，光耦U2均能接收到过压比较信号，使能电路13可持续输出过压信号，从而达到了保持过压状态的目的。
本发明实施例还提供了一种过压保护电路，包括保护执行电路和如上所述的过压检测电路。
本发明实施例提供的过压保护电路的过压检测电路结构简单、性能可靠，同时，由于反馈电路14在比较电路12输出过压比较信号时，保持采样分压电路输出到比较电路的采样输出值大于预设值，从而使得过压状态得以保持，有利于其它控制电路将采样到电压的过压状态，可应用性强。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述过压检测电路包括：
采样分压电路，用于对输入被保护电路的电压进行分压采样，输出采样输出值；
比较电路，用于将所述分压电路输出的所述采样输出值与预设值进行比较，并当所述采样输出值大于所述预设值时，输出过压比较信号；
使能电路，用于当所述比较电路输出所述过压比较信号时，向所述过压保护电路的保护执行电路输出过压信号；
反馈电路，用于当所述比较电路输出所述过压比较信号时，保持所述采样分压电路输出的所述采样输出值大于所述预设值；
所述反馈电路包括：击穿二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、开关管；
所述击穿二极管D1的阳极连接所述使能电路；所述击穿二极管D1的阴极连接所述开关管的控制端，所述开关管的低电位端通过所述电阻R10连接直流电压，所述开关管的控制端同时通过所述电阻R9连接直流电压，所述开关管的高电位端通过所述电阻R11连接所述采样分压电路；
所述比较电路包括：三端可调分流基准源U1、电容C1、电容C2、电阻R6；
所述电容C1、所述电容C2和所述电阻R6串联在直流电压和地之间，且所述电阻R6的一端连接所述直流电压；所述三端可调分流基准源U1的阳极端接地，所述三端可调分流基准源U1的阴极端连接所述电阻R6的另一端，所述三端可调分流基准源U1的参考端连接所述电容C1与所述电容C2连接的一端；所述三端可调分流基准源U1的阴极端同时连接所述使能电路；所述电容C1与所述电容C2连接的一端同时连接所述采样分压电路。
2.如权利要求1所述的过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述采样分压电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；
所述电阻R4和所述电阻R5并联后，与所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3串联在所述输入被保护电路的电压和地之间，且所述电阻R4和所述电阻R5并联后的一端接地。
3.如权利要求1所述的过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述三端可调分流基准源U1的型号为TL431。
4.如权利要求1所述的过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述使能电路包括：光耦U2、电阻R7、电阻R8；
所述光耦U2中的发光二级管的阴极连接所述比较电路；所述光耦U2中的发光二级管的阳极连接所述反馈电路，所述光耦U2中的发光二级管的阳极同时通过所述电阻R8连接直流电压VCC1；所述光耦U2中的光敏三极管的集电极通过所述电阻R7连接直流电压VCC2，所述光耦U2中的光敏三极管的发射极连接其它控制电路和/或所述保护执行电路。
5.如权利要求1所述的过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述开关管是PNP型三极管Q1，所述PNP型三极管Q1的基极作为所述控制端，所述PNP型三极管Q1的发射极作为所述低电位端，所述PNP型三极管Q1的集电极作为所述高电位端。
6.如权利要求1所述的过压保护电路的过压检测电路，其特征在于，所述开关管是P沟道MOS管Q3，所述P沟道MOS管Q3的栅极作为所述控制端，所述P沟道MOS管Q3的源极作为所述低电位端，所述P沟道MOS管Q3的漏极作为所述高电位端。
7.一种过压保护电路，包括保护执行电路和过压检测电路，其特征在于，所述过压检测电路是如权利要求1至6任一项所述的过压保护电路的过压检测电路。
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