CN104079166A - 供电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电电路，包括第一限流单元、单向导通单元、第一开关单元、第一处理器单元和第一被供电对象单元，其中：第一限流单元和单向导通单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接第一被供电对象单元的第一端；第一被供电对象单元的第二端为输入电源的第二接线端；第一开关单元的第一端为输入电源的第一接线端，第二端连接第一被供电对象单元的第一端；第一处理器单元的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端，一个信号输出端连接第一开关单元的第三端。采用本发明提供的供电电路，能够保护电路器件。

Description

供电电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种供电电路。

背景技术

在目前的供电电路中，多采用缓启动以避免对被供电对象的上电冲击。该被供电对象可以为耗电负载，也可以为具体电路，如Boost变换器、Buck变换器等DC/DC变换器。下面以Boost变换器作为被供电对象为例，对现有技术中的缓启动供电电路进行说明，如图1所示，Boost变换器由第一二极管D1、第二二极管D2、电感L1、电容C1和场效应晶体管Q1构成，Boost变换器对输入电源进行升压后输出至负载RL，由电阻R1和常开开关S1构成的缓启动单元能够实现该电路上电时的缓启动。

可见，图1所示的电路，被供电对象对输入电源的极性存在要求，输入电源的第一接线端的电压Vin1需大于该输入电源的第二接线端的电压Vin2，当用户误将输入电源极性反接，或误接入交流电源时，将会出现输入电源的第一接线端的电压Vin1小于该输入电源的第二接线端的电压Vin2的情况，此时，通过场效应晶体管Q1中的二极管电路中会构成反向通路，较大的反向通路电流可能会烧毁该通路上的器件。

发明内容

本发明实施例提供一种供电电路，用以实现对电路器件的保护。

本发明实施例提供一种供电电路，包括第一限流单元、单向导通单元、第一开关单元、第一处理器单元和第一被供电对象单元，其中：

所述第一限流单元和所述单向导通单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接所述第一被供电对象单元的第一端；

所述第一被供电对象单元的第二端为所述输入电源的第二接线端；

所述第一开关单元的第一端为所述输入电源的第一接线端，第二端连接所述第一被供电对象单元的第一端；

所述第一处理器单元的两个信号输入端分别为所述输入电源的两个接线端，一个信号输出端连接所述第一开关单元的第三端；所述第一处理器单元判断所述输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，在所述供电电路上电后经过第一预设时间后，控制所述第一开关单元闭合；当所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，在所述供电电路上电后且经过所述第一预设时间之前，所述单向导通单元导通。

本发明实施例提供的供电电路，在第一开关单元断开时，可以由单向导通单元防止电路中构成反向通路，并且，由第一处理器单元判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性是预设指定极性时，才会控制第一开关单元闭合，因此能够避免反向电流的产生，有效保护了电路中的器件。

本发明实施例还提供一种供电电路，包括第二限流单元、第二开关单元、第三开关单元、第二处理器单元和第二被供电对象单元，其中：

所述第二限流单元和所述第二开关单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接所述第二被供电对象单元的第一端；

所述第二被供电对象单元的第二端为所述输入电源的第二接线端；

所述第三开关单元的第一端为所述输入电源的第一接线端，第二端连接所述第二被供电对象单元的第一端；

所述第二处理器单元的两个信号输入端分别为所述输入电源的两个接线端，两个信号输出端分别连接所述第二开关单元的第三端和所述第三开关单元的第三端；所述第二处理器单元判断所述输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，控制所述第二开关单元闭合，经过第一预设时间后，控制所述第三开关单元闭合。

本发明实施例提供的供电电路，由第二处理器单元判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性是预设指定极性时，才会先后控制第二开关单元和第三开关单元闭合，因此能够防止电路中反向通路的构成，避免反向电流的产生，有效保护了电路中的器件。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中的供电电路的结构图；

图2为本发明实施例提供的供电电路的结构图之一；

图3为本发明实施例1提供的供电电路的结构图；

图4为本发明实施例1提供的DC/DC变换器电路的结构图；

图5为本发明实施例提供的供电电路的结构图之二；

图6为本发明实施例2提供的供电电路的详细结构图；

图7为本发明实施例2提供的DC/DC变换器电路的结构图。

具体实施方式

为了给出单路电源输入的供电电路的实现方案，本发明实施例提供了一种供电电路，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种供电电路，如图2所示，包括第一限流单元21、单向导通单元22、第一开关单元23、第一处理器单元24和第一被供电对象单元25，其中：

第一限流单元21和单向导通单元22串联后的一端为输入电源的第一接线端Vin1，另一端连接第一被供电对象单元25的第一端；第一被供电对象单元25的第二端为输入电源的第二接线端Vin2；第一开关单元23的第一端为输入电源的第一接线端Vin1，第二端连接第一被供电对象单元25的第一端；第一处理器单元24的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端Vin1和Vin2，一个信号输出端连接第一开关单元23的第三端；第一处理器单元24判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性为预设指定极性时，在供电电路上电后经过第一预设时间后，控制第一开关单元23闭合；当输入电源的极性为预设指定极性时，在供电电路上电后且经过第一预设时间之前，单向导通单元22导通。

较佳的，当确定输入电源的极性不为预设指定极性时，发出输入电源异常告警。

其中，第一限流单元21具体可以为电阻；单向导通单元22具体可以为二极管、场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管或二极管整流桥等；第一处理器单元24具体可以为DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理器）、PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）或单片机等。

第一开关单元23具体为常开开关，进一步的，该常开开关具体可以为继电器、晶闸管或绝缘栅双极晶体管等可控开关器件。

下面用具体实施例对本发明实施例提供的供电电路进行详细说明。

实施例1：

本发明实施例1提供的供电电路的详细结构如图3所示，包括电阻R1、二极管D3、常开开关S1、DSP和第一被供电对象单元25，其中：

电阻R1和二极管D3串联后的一端为输入电源的第一接线端Vin1，另一端连接第一被供电对象单元25的第一端；第一被供电对象单元25的第二端为输入电源的第二接线端Vin2；常开开关S1的第一端为输入电源的第一接线端Vin1，第二端连接第一被供电对象单元25的第一端；DSP的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端Vin1和Vin2，一个信号输出端连接常开开关S1的第三端。

为了进一步说明本发明实施例1提供的供电电路，下面对其工作原理进行详细阐述。

在本发明实施例中，能够使电路正常工作的输入电源极性即为预设指定极性。

当输入电源的极性为预设指定极性时，二极管D3导通，此时该供电电路中构成正向通路，输入电源通过电阻R1、二极管D3供电至第一被供电对象单元25；DSP进行输入电源的极性的判断，确定输入电源的极性为预设指定极性，在供电电路上电后经过第一预设时间后，控制常开开关S1闭合，电阻R1、二极管D3短路，输入电源直接供电至第一被供电对象单元25。

其中，第一预设时间具体可根据实际情况基于缓启动要求和第一被供电对象单元25进行设定。

当输入电源的极性不为预设指定极性时，二极管D3关断，该供电电路中无法构成通路；DSP进行输入电源的极性的判断，确定输入电源的极性不为预设指定极性，发出输入电源异常告警。

当预设指定极性为正时，DSP具体用于采用如下方式判断输入电源的极性是否为预设指定极性：

判断输入电源的第一接线端Vin1的对地电压是否持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压；当输入电源的第一接线端Vin1的对地电压是持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压时，确定输入电源的极性为预设指定极性，当输入电源的第一接线端Vin1的对地电压不是持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压时，确定输入电源的极性不为预设指定极性。

其中，第二预设时间具体可根据防护的交流输入电源的周期进行设定。

相应的，当预设指定极性为负时，DSP具体用于采用如下方式判断输入电源的极性是否为预设指定极性：

判断输入电源的第二接线端Vin2的对地电压是否持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压；当输入电源的第二接线端Vin2的对地电压是持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压时，确定输入电源的极性为预设指定极性，当输入电源的第二接线端Vin2的对地电压不是持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压时，确定输入电源的极性不为预设指定极性。

第一被供电对象单元25可以为耗电负载，也可以为具体电路，如Boost变换器、Buck变换器以及二者的衍生电路结构（如桥式电路）、LLC谐振式变换器等DC/DC变换器。当第一被供电对象单元25为Boost变换器时，具体电路如图4所示。其工作原理在此不再赘述。

为方便在各种情况下的电路通断的控制，也可以在串联的电阻R1和二极管D3中加入一个开关。

可见，采用本发明实施例1提供的供电电路，在常开开关S1断开时，可以由二极管D3防止电路中构成反向通路，并且，由DSP判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性是预设指定极性时，才会控制常开开关S1闭合，因此能够避免反向电流的产生，有效保护了电路中的器件。

本发明实施例还提供了一种供电电路，如图5所示，包括第二限流单元51、第二开关单元52、第三开关单元53、第二处理器单元54和第二被供电对象单元55，其中：

第二限流单元51和第二开关单元52串联后的一端为输入电源的第一接线端Vin1，另一端连接第二被供电对象单元55的第一端；第二被供电对象单元55的第二端为输入电源的第二接线端Vin2；第三开关单元53的第一端为输入电源的第一接线端Vin1，第二端连接第二被供电对象单元55的第一端；第二处理器单元54的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端Vin1和Vin2，两个信号输出端分别连接第二开关单元52的第三端和第三开关单元53的第三端；第二处理器单元54判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性为预设指定极性时，控制第二开关单元52闭合，经过第一预设时间后，控制第三开关单元53闭合。

较佳的，当确定输入电源的极性不为预设指定极性时，发出输入电源异常告警。

其中，第二限流单元51具体可以为电阻；第二处理器单元54具体可以为DSP、PLC或单片机等。

第二开关单元52和第三开关单元53具体为常开开关；进一步的，该常开开关具体可以为继电器、晶闸管或绝缘栅双极晶体管等可控开关器件。

下面用具体实施例对本发明实施例提供的上述供电电路进行详细说明。

实施例2：

本发明实施例2提供的供电电路的详细结构如图6所示，包括电阻R1、第一常开开关S1、第二常开开关S2、DSP和第二被供电对象单元55，其中：

电阻R1和第二常开开关S2串联后的一端为输入电源的第一接线端Vin1，另一端连接第二被供电对象单元55的第一端；第二被供电对象单元55的第二端为输入电源的第二接线端Vin2；第一常开开关S1的第一端为输入电源的第一接线端Vin1，第二端连接第二被供电对象单元55的第一端；DSP的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端Vin1和Vin2，两个信号输出端分别连接第二常开开关S2的第三端和第一常开开关S1的第三端。

为了进一步说明本发明实施例2提供的供电电路，下面对其工作原理进行详细阐述。

在本发明实施例中，能够使电路正常工作的输入电源极性即为预设指定极性。

在该供电电路中，由DSP判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性为预设指定极性时，控制第二常开开关S2闭合，此时该供电电路中构成正向通路，输入电源通过电阻R1供电至第二被供电对象单元55；经过第一预设时间后，DSP控制第一常开开关S1闭合，电阻R1短路，输入电源直接供电至第二被供电对象单元55。

其中，第一预设时间具体可根据实际情况基于缓启动要求和第二被供电对象单元55进行设定。

当DSP确定输入电源的极性不为预设指定极性时，发出输入电源异常告警。

当预设指定极性为正时，DSP具体用于采用如下方式判断输入电源的极性是否为预设指定极性：

判断输入电源的第一接线端Vin1的对地电压是否持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压；当输入电源的第一接线端Vin1的对地电压是持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压时，确定输入电源的极性为预设指定极性，当输入电源的第一接线端Vin1的对地电压不是持续第二预设时间大于输入电源的第二接线端Vin2的对地电压时，确定输入电源的极性不为预设指定极性。

其中，第二预设时间具体可根据防护的交流输入电源的周期进行设定。

相应的，当预设指定极性为负时，DSP具体用于采用如下方式判断输入电源的极性是否为预设指定极性：

判断输入电源的第二接线端Vin2的对地电压是否持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压；当输入电源的第二接线端Vin2的对地电压是持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压时，确定输入电源的极性为预设指定极性，当输入电源的第二接线端Vin2的对地电压不是持续第二预设时间大于输入电源的第一接线端Vin1的对地电压时，确定输入电源的极性不为预设指定极性。

第二被供电对象单元55可以为耗电负载，也可以为具体电路，如Boost变换器、Buck变换器以及二者的衍生电路结构（如桥式电路）、LLC谐振式变换器等DC/DC变换器。当第二被供电对象单元55为Boost变换器时，具体电路如图7所示。其工作原理在此不再赘述。

可见，采用本发明实施例2提供的供电电路，由DSP判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性是预设指定极性时，才会先后控制第二常开开关S2和第一常开开关S1闭合，因此能够防止电路中反向通路的构成，避免反向电流的产生，有效保护了电路中的器件。

综上所述，本发明实施例提供的供电电路，包括第一限流单元、单向导通单元、第一开关单元、第一处理器单元和第一被供电对象单元，其中：第一限流单元和单向导通单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接第一被供电对象单元的第一端；第一被供电对象单元的第二端为输入电源的第二接线端；第一开关单元的第一端为输入电源的第一接线端，第二端连接第一被供电对象单元的第一端；第一处理器单元的两个信号输入端分别为输入电源的两个接线端，一个信号输出端连接第一开关单元的第三端；第一处理器单元判断输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定输入电源的极性为预设指定极性时，在供电电路上电后经过第一预设时间后，控制第一开关单元闭合；当输入电源的极性为预设指定极性时，在供电电路上电后且经过第一预设时间之前，单向导通单元导通。采用本发明实施例提供的供电电路，能够保护电路器件。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，包括第一限流单元、单向导通单元、第一开关单元、第一处理器单元和第一被供电对象单元，其中：

所述第一限流单元和所述单向导通单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接所述第一被供电对象单元的第一端；

所述第一被供电对象单元的第二端为所述输入电源的第二接线端；

所述第一开关单元的第一端为所述输入电源的第一接线端，第二端连接所述第一被供电对象单元的第一端；

所述第一处理器单元的两个信号输入端分别为所述输入电源的两个接线端，一个信号输出端连接所述第一开关单元的第三端；所述第一处理器单元判断所述输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，在所述供电电路上电后经过第一预设时间后，控制所述第一开关单元闭合；当所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，在所述供电电路上电后且经过所述第一预设时间之前，所述单向导通单元导通。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预设指定极性为正；

所述第一处理器单元具体用于采用如下方式判断所述输入电源的极性是否为所述预设指定极性：

判断所述输入电源的第一接线端的对地电压是否持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压；当所述输入电源的第一接线端的对地电压是持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性，当所述输入电源的第一接线端的对地电压不是持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性不为所述预设指定极性。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预设指定极性为负；

所述第一处理器单元具体用于采用如下方式判断所述输入电源的极性是否为所述预设指定极性：

判断所述输入电源的第二接线端的对地电压是否持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压；当所述输入电源的第二接线端的对地电压是持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性，当所述输入电源的第二接线端的对地电压不是持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性不为所述预设指定极性。

4.如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，所述第一限流单元具体为电阻；

所述单向导通单元具体为二极管、场效应晶体管或绝缘栅双极晶体管；

所述第一开关单元具体为常开开关；

所述第一处理器单元具体为数字信号处理器、可编程逻辑控制器或单片机。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述常开开关具体为继电器、晶闸管或绝缘栅双极晶体管。

6.一种供电电路，其特征在于，包括第二限流单元、第二开关单元、第三开关单元、第二处理器单元和第二被供电对象单元，其中：

所述第二限流单元和所述第二开关单元串联后的一端为输入电源的第一接线端，另一端连接所述第二被供电对象单元的第一端；

所述第二被供电对象单元的第二端为所述输入电源的第二接线端；

所述第三开关单元的第一端为所述输入电源的第一接线端，第二端连接所述第二被供电对象单元的第一端；

所述第二处理器单元的两个信号输入端分别为所述输入电源的两个接线端，两个信号输出端分别连接所述第二开关单元的第三端和所述第三开关单元的第三端；所述第二处理器单元判断所述输入电源的极性是否为预设指定极性，当确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性时，控制所述第二开关单元闭合，经过第一预设时间后，控制所述第三开关单元闭合。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述预设指定极性为正；

所述第二处理器单元具体用于采用如下方式判断所述输入电源的极性是否为所述预设指定极性：

判断所述输入电源的第一接线端的对地电压是否持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压；当所述输入电源的第一接线端的对地电压是持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性，当所述输入电源的第一接线端的对地电压不是持续第二预设时间大于所述输入电源的第二接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性不为所述预设指定极性。

8.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述预设指定极性为负；

所述第二处理器单元具体用于采用如下方式判断所述输入电源的极性是否为所述预设指定极性：

判断所述输入电源的第二接线端的对地电压是否持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压；当所述输入电源的第二接线端的对地电压是持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性为所述预设指定极性，当所述输入电源的第二接线端的对地电压不是持续第二预设时间大于所述输入电源的第一接线端的对地电压时，确定所述输入电源的极性不为所述预设指定极性。

9.如权利要求6-8任一所述的电路，其特征在于，所述第二限流单元具体为电阻；

所述第二开关单元和所述第三开关单元具体为常开开关；

所述第二处理器单元具体为数字信号处理器、可编程逻辑控制器或单片机。

10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，所述常开开关具体为继电器、晶闸管或绝缘栅双极晶体管。